La pompe à chaleur est un moyen écologique et économique de chauffer votre maison. Son fonctionnement repose sur un principe simple, mais d’une grande ingéniosité. L’appareil capte les calories à l’extérieur, dans l’air ou dans un point d’eau proche de votre domicile et les réinjecte à l’intérieur sous forme de chaleur. La diffusion de la chaleur peut se faire chez vous à travers un plancher chauffant, des radiateurs ou un ventilo-convecteur.
Pour que votre pompe à chaleur (PAC) fonctionne correctement, elle doit être bien dimensionnée, c’est-à-dire avoir une taille et une puissance en rapport avec vos besoins de chauffage. Ceux-ci dépendent de nombreux facteurs pris en compte dans le calcul de la puissance finale.
Comment calculer la puissance idéale d’une pompe à chaleur ?
Le calcul se fait avec une formule mathématique prenant en compte plusieurs facteurs : le volume à chauffer, le coefficient de construction, la température ambiante et la température extérieure de base.
Le volume à chauffer
La chaleur étant diffusée dans des volumes et non pas seulement sur des surfaces, il est important de prendre en compte les volumes intérieurs à chauffer. Le volume se calcule en multipliant la surface par la hauteur sous plafond.
Ainsi, pour une maison de 300 m², avec une hauteur sous plafond de 2,5 mètres, le volume est de 750 m3.
La température extérieure de base
Elle est définie pour chaque zone géographique par un tableau établi par la norme NF EN 12837. La température de base extérieure est la température la plus basse enregistrée dans chaque département pendant au moins 5 jours dans l’année.
Le tableau divise la France en 9 zones de la zone A à la zone I, mais le calcul de la température de base doit prendre en compte l’altitude, en plus de la zone où est située la maison.
Le tableau divise donc chaque zone en des intervalles d’altitude de 200 mètres, avec une température de base différente pour chaque palier.
Ainsi, bien qu’Agen et Seix soient toutes deux situées en Occitanie et en zone C, la première est à une altitude de 48 mètres, avec une température de base de -5 et la seconde est à une altitude de 512 mètres, avec une température de base de -7.
La température ambiante
La température ambiante est celle que le propriétaire de la maison désire avoir chez lui. La température de confort est généralement estimée à 21 °C même si on préconise souvent une température de 19°C.
Le coefficient de construction
Pour calculer la puissance nécessaire pour chauffer votre maison, vous devez connaître son coefficient de construction. Celui-ci dépend de la qualité de l’isolation thermique de la maison et des déperditions.
Vous pouvez connaître le coefficient de construction de votre maison en vous référant à la norme de régulation thermique (RT) à laquelle elle est conforme.
Ainsi, pour une maison conforme à la norme RT 2012, le coefficient est de 0,7, pour la RT 2005, il est de 0,75, pour la RT 2000, il est de 0,85.
Si la maison ne répond à aucune de ces RT, elle peut tout de même être considérée comme étant bien isolée, dans ce cas, le coefficient est de 1,1. Si elle est mal isolée, il est de 1,3 et si elle est très mal isolée, il est de 1,6.
La formule de calcul
Une fois tous ces paramètres définis, vous pouvez calculer votre besoin en chauffage en utilisant la formule suivante :
Puissance de la PAC = volume à chauffer X le coefficient de la construction X (température ambiante souhaitée – température extérieure de base)
Où : la puissance est donnée en watts, le volume en mètres cubes et les températures en degrés Celsius.
Ainsi, pour calculer la puissance pompe à chaleur pour 300 m² avec une hauteur sous plafond de 2,5 m, située à Agen et conforme à la RT 2012, il suffit d’appliquer la formule :
Puissance de la PAC = 750 X 0,7 X (21 – (-5)) = 13650 watts.
La puissance nécessaire est donc de 13,65 kW.
La puissance pompe à chaleur pour 200 m2 dans la même localité et avec les mêmes paramètres est alors de 9,1 kW.
Prendre en compte les systèmes de chauffage de relève
Votre pompe à chaleur peut être votre seul mode de chauffage. Dans ce cas, on parle de monovalent. La pompe doit couvrir tous vos besoins en chauffage. Ceci peut être problématique lorsque l’hiver est particulièrement froid et qu’il y a des températures basses qui n’ont pas été prévues lors du calcul de la puissance.
Pour remédier à ce problème, il est possible d’opter pour un système bivalent qui inclut une pompe à chaleur comme moyen de chauffage principal et un moyen de chauffage secondaire. Celui-ci peut être une chaudière ou une résistance électrique. La puissance de votre PAC doit alors être calculée en fonction de l’apport possible du système secondaire en cas de très basses températures.
Pourquoi est-ce important de bien calculer la puissance de votre PAC ?
Avant d’acheter et d’installer votre pompe à chaleur, vous devez absolument calculer la puissance nécessaire pour chauffer votre maison. Une pompe à chaleur dont la puissance ne correspond pas à vos besoins comporte de grands inconvénients, qu’elle soit surdimensionnée ou sous-dimensionnée.
La pompe à chaleur surdimensionnée
Lorsque la pompe à chaleur a une puissance qui dépasse les besoins en chauffage de votre habitation, elle est sous-exploitée, ce qui la force à fonctionner par à-coups pour ne pas surchauffer la maison. Les arrêts et redémarrages fréquents de la pompe dans ces conditions finissent par l’user plus rapidement et par l’endommager. Le compresseur est dans ce cas de figure prématurément usé, induisant des réparations coûteuses.
Si votre pompe est surdimensionnée, vous vous retrouvez donc avec un équipement que vous avez payé plus cher que nécessaire et qui est rapidement endommagé.
La pompe à chaleur sous-dimensionnée
La pompe à chaleur sous-dimensionnée est celle dont la puissance est inférieure aux besoins de chauffage de votre maison. Dans ce cas, le confort visé n’est pas atteint et la pompe à chaleur fonctionne à haut régime, elle est surexploitée en vain.
C’est alors le système de relève (chaudière ou chauffage électrique) qui est sollicité pour compenser le déficit en chauffage. Votre investissement est dans ce cas inutile et votre facture de chauffage est plus élevée.
