Pour profiter au mieux des avantages de l’installation d’une pompe à chaleur air/eau, plusieurs éléments sont à prendre en considération. Des règles d’installation sont à respecter et il ne suffit de l'installer suivant les règles de l'art pour qu’elle soit réellement efficiente.
PAC mal dimensionnée= surconsommation
Une pompe à chaleur air/eau doit être dimensionnée pour compenser les déperditions d'une habitation, il faut donc d'abord effectuer une bonne évaluation des déperditions avec une étude thermique sérieuse (voir ici). En effet, l’installateur ne doit ni sous-dimensionner ni surdimensionner la pompe à chaleur, car dans les deux cas, il y aura augmentation de la consommation d’énergie et une baisse de performance de la machine.
Une pompe à chaleur sous dimensionnée allongera significativement le temps de fonctionnement du compresseur surtout pendant les périodes les plus froides. Cet allongement du temps de fonctionnement sera de nature à réduire la durée de vie du compresseur par une usure prématurée. La température de confort ne sera pas atteinte et la consommation d'énergie sera significativement en hausse.
Une pompe à chaleur surdimensionnée sera plus onéreuse à l'achat et sa consommation électrique surtout au démarrage sera en hausse, des phénomènes de courts cycles seront néfastes pour le matériel. Les pompes à chaleur de type inverter tendent à amoindrir ces aspect.
La pompe à chaleur est généralement dimensionnée pour compenser 70 % des déperditions (100% en mono-énergétique), le reste c'est l'appoint (autre source d'énergie) qui l'apporte. Dans ces conditions, elle fonctionne à pleine charge et à son optimum de consommation énergétique.
Notons enfin que pour une pompe à chaleur sous-dimensionnée (60 % des déperditions thermiques) ou surdimensionnée (>80 % des déperditions thermiques), la consommation d’énergie augmente de 3 %.
Loi d’eau mal réglée !
Un mauvais réglage ou l'absence (c'est parfois le cas) de réglage de la loi d’eau engendre une surconsommation d’énergie pouvant atteindre plus de 10%.
La loi d’eau permet de déterminer, en fonction de la température exterieure, la température de départ du circuit hydraulique et pourra être compensée aussi en fonction de la température intérieure .
Pour un calcul exact de la loi d’eau, il faut prendre en compte la et la température de sortie de la pompe à chaleur, pour combattre toute déperdition de chaleur dans la maison. Il faut également fixer la température extérieure à partir de laquelle le chauffage n’est plus nécessaire et celle à laquelle la pompe à chaleur doit être relevée par une autre énergie (bivalent alternatif).
température extérieure de base La plupart des machines sont régulées par rapport à la température de retour du circuit de chauffage. Ce réglage réduit le nombre de cycles marche/arrêt du compresseur.
Exemple de courbes:
A= courbe pour chauffage au sol
B= courbe pour chauffage basse température
C= courbe pour chauffage haute température
Le réglage du différentiel c’est-à-dire l’écart de température entre le point d’enclenchement et celui de coupure de la pompe à chaleur, joue un rôle important dans le fonctionnement d’une pompe à chaleur. En effet, un réglage du différentiel mal maîtrisé peut engendrer une consommation énergétique importante, des cycles marche/arrêt réduits ou trop long, une température de confort fluctuante et même réduire la durée de vie de la machine.
Un différentiel de 3 à 4°K est généralement un bon compromis. Sachant que les constructeurs calculent leurs échangeurs pour une différence de température d’eau entre l’entrée et la sortie de la pompe à chaleur de 5 à 6 °K.
Dégivrage pas optimal !
Le dégivrage (article complet) est clairement un désavantage des pompes à chaleur air eau, car l'énergie nécessaire au dégivrage réduit les performances.
La quantité de givre et la fréquence des dégivrages dépendent de la température extérieure et de l’humidité relative contenue dans l'air. En général, le givre commence à apparaître à partir 4 °C extérieurs, et celui -ci agit un peu comme un isolant qui réduit l'échange entre l'air et l'échangeur de la pompe à chaleur.
Les constructeurs ont conçu des systèmes de dégivrage de plus en plus performant et permettent un certain nombre de réglages.
• Température du début de dégivrage
• Durée entre deux dégivrages
• Température fin de dégivrage
• Durée maximale d’un cycle de dégivrage
L’impact du dégivrage sur la consommation énergétique est bien réel.
L'idéal pour un dégivrage performant, il faut tenir compte de plusieurs variables comme la température de la batterie, l’humidité de l’air et la température extérieure. Certes, tout ceci n’est pas facile à mesurer, mais le gain en rendement est important pour ne pas le négliger.
Ballon tampon, attention danger !
Toutes les pompes à chaleur air/eau pour fonctionner de manière optimale doivent avoir un volume d'eau minimal conforme aux préconisations du constructeur. Ce volume évite une usure prématurée du compresseur provoquée par un fonctionnement en cours cycles . Si l'installation ne dispose pas d'un volume d'eau suffisant, il faudra prévoir un volume tampon notamment quand on utilise des radiateurs comme terminaux ( inertie faible).
