Pourquoi dimensionner la puissance d’une pompe à chaleur
Date de publication : jeudi 16 avril 2020
Date de mise à jour : mardi 30 janvier 2024
Le dimensionnement précis de la puissance d’une pompe à chaleur permet d’en tirer la meilleure efficacité. Il évite ainsi la nécessité, une fois l’installation de la pompe à chaleur terminée, de recourir à un mode de chauffage complémentaire.
Une sous-estimation de la puissance nécessaire ne permettra pas de satisfaire les besoins calorifiques du foyer. Or si l’installation d’une pompe à chaleur est bien génératrice de gain d’énergie, la compléter par un appareil de chauffage électrique pourra s’avérer dispendieux.
A l’inverse, une surestimation de la puissance du système de chauffage par pompe à chaleur entraînera une dégradation plus rapide du compresseur de la PAC. Celle-ci s’arrête en effet de fonctionner dès que la température idéale est atteinte et doit redémarrer quand la température baisse. Ajoutons que plus la pompe à chaleur est puissante, plus son coût d’achat est élevé, allongeant la durée d’amortissement de l’équipement.
COMMENT CALCULER LA PUISSANCE NÉCESSAIRE POUR UNE POMPE À CHALEUR ?
Pour savoir quelle puissance est nécessaire lors de l’installation d’une pompe à chaleur pour chauffer l’ensemble des pièces de la maison, il faut tenir compte de plusieurs critères :
- les températures extrêmes de la région,
- la hauteur des radiateurs,
- la température intérieure souhaitée,
- la qualité de l’isolation.
Faire réaliser un diagnostic énergétique par un professionnel RGE permet de déterminer ces critères.
Le calcul de la puissance nécessaire pour une pompe à chaleur intègre :
- le volume à chauffer,
- le coefficient de déperdition,
- l’écart de température intérieure/extérieure.
Le volume du logement s’obtient en multipliant la surface des pièces à chauffer par leur hauteur.
Exemple d’une habitation de 100 m² dont la hauteur de plafond est de 2m40 :
100x2.4 =240 m3
Le coefficient de déperdition dépend de la qualité de l’isolation du logement. Il peut être de 0,80 (bien isolé – norme RT 2000) ou de 1,6 (bâtiment des années 1960 mal isolé), voire de 2 pour un bâtiment ancien très mal isolé.
L’écart de température se calcule en soustrayant la température souhaitée dans le logement et la température « de base » de la région.
Exemple de calcul de dimensionnement d’une pompe à chaleur air-eau
Pour un logement de 240 m3 des années 50 mal isolé situé à Tours, dans lequel on souhaite obtenir une température de 20°C, le calcul sera le suivant :
240 x 1,8 x 27 = 10 368 W, soit 10 kW
Il faut prévoir un coefficient de compensation, pour permettre à la pompe à chaleur de chauffer plus rapidement quand la température du logement baisse (1,1 ou 1,2), soit une puissance de 11 ou 12 kW.
Quelle puissance de pompe à chaleur pour quelle surface ?
Pour déterminer la puissance appropriée d’une pompe à chaleur (PAC) pour une surface donnée, plusieurs facteurs doivent être pris en compte. La puissance d’une PAC varie généralement entre 5 et 30 kW, en fonction de son modèle et des caractéristiques du logement (type, superficie, isolation, localisation). En appliquant la méthode de calcul détaillée plus haut, voici la puissance de pompe à chaleur estimée selon la surface à chauffer :
| Surface à chauffer | Puissance de pompe à chaleur estimée |
| 80 m² | Environ 3,8 à 7,7 kW, selon l’isolation et la zone climatique |
| 100 m² | Environ 4,8 kW à 9,6 kW, selon l’isolation et la zone climatique |
| 160 m² | Environ 7,7 kW à 15,4 kW, selon l’isolation et la zone climatique |
| 200 m² | Environ 96 kW à 19,2 kW, selon l’isolation et la zone climatique |
| 300 m² | Environ 14,4 kW à 28,8 kW, selon l’isolation et la zone climatique |
Il est important de noter que ces valeurs sont approximatives et peuvent varier en fonction de plusieurs facteurs, tels que l’isolation de l’habitation, la hauteur sous plafond, et les températures extrêmes de la région. Pour une estimation précise, il est recommandé de réaliser un bilan thermique de l’habitation par un professionnel.
ISOLER AVANT DE CHOISIR LA PUISSANCE DE SA POMPE À CHALEUR
Dans l’exemple ci-dessus, le besoin de puissance de chauffe de la PAC est de 11 à 12 kW. Si le logement avait été préalablement isolé, les déperditions auraient été moins importantes. Ainsi, le coefficient G n’est plus que de 1,1 à 1,4 pour une construction ancienne isolée. Le besoin de puissance aurait donc été de 7-8 kW (240 x 1,1 x 27) à 9-10 kW (240 x 1,4 x 27), selon la qualité de l’opération d’isolation.
Le coût à l’achat d’une pompe à chaleur dépendant de sa puissance, il est donc recommandé de réaliser des travaux d’amélioration de la performance énergétique du logement, en commençant par son isolation. Vous gagnerez ainsi en confort et ferez des économies d’énergie.