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Pompe à chaleur : jusqu’à quelle température peut-elle fonctionner en hiver ?

Tout savoir sur le fonctionnement d'une pompe à chaleur en hiver.

pompe a chaleur en hiver

La pompe à chaleur (PAC) compte parmi les systèmes de chauffage les plus recommandés actuellement. Elle est de plus en plus présente dans les foyers français. Mais de nombreuses personnes s’interrogent encore sur la performance de cet équipement pendant la saison froide. Une pompe à chaleur peut-elle fonctionner en hiver ?

Le princi de la pompe à chaleur


Le fonctionnement de la pompe à chaleur

Pour pouvoir évaluer la performance d’une pompe à chaleur, il faut déjà connaître son principe de fonctionnement. En réalité, cet équipement ne produit pas vraiment de la chaleur. Son rôle consiste surtout à capter les calories gratuites dans la nature pour les convertir en énergie.

C’est cette énergie qui va chauffer l’air dans la maison ou le circuit d’eau du système de chauffage central. Cela dépend du type de PAC qui équipe le logement. La distribution de la chaleur s’effectue toujours par les émetteurs comme les radiateurs et le plancher chauffant.

En d’autres termes, la pompe à chaleur utilise des énergies renouvelables, présentes dans l’air, l’eau ou le sol pour fournir au système de chauffage les calories nécessaires pour chauffer la maison. Seuls certains composants de l’équipement sont alimentés par de l’électricité. Ce système de chauffage permet de réaliser des économies d’énergie et de réduire sa production de gaz à effet de serre.

La performance de la pompe à chaleur

La performance d’une pompe à chaleur est donnée par le COP (coefficient de performance énergétique). Il permet de connaître le rendement de la pompe à chaleur. Ce coefficient permet de connaître combien de kWh est produit pour un kWh consommé. Plus le COP est élevé, plus le rendement de la pompe à chaleur est important. Par exemple, pour un COP de 3, avec la consommation de 1 kWh d’électricité, la PAC produira 3 kWh de chaleur. Une PAC qui produit 7 kWh de chaleur pour 1 kWh d’électricité consommé aura un COP de 7.

L’impact de la baisse de température sur le fonctionnement d’une pompe à chaleur

Comme on l’a mentionné auparavant, la PAC capte les calories dans l’air, l’eau ou le sol. Ce sont ces énergies gratuites qui assurent le fonctionnement de l’équipement. En hiver, lorsque la température extérieure est au plus bas, la PAC pourrait avoir du mal à capter les calories. En cas de vague de froid intense, l’équipement risque de perdre sa performance. Cela dit, elle peut toujours continuer à fonctionner en hiver.

Il faut toutefois souligner que cet écart de température entre le milieu extérieur et l’intérieur de l’habitat en hiver va réduire la puissance du système de chauffage. Pour que la pompe à chaleur puisse fonctionner en hiver et garder sa performance, elle a besoin d’un apport énergétique plus élevé. Autrement dit, sa consommation électrique risque d’augmenter pendant l’hiver. Lorsque la température commence à augmenter, l’appareil retrouver son fonctionnement normal.

En ajout à tout cela, le froid intense pourrait générer la formation de givre sur l’unité extérieure de la PAC. Ce phénomène n’est pas sans conséquence. En premier lieu, il peut boucher le système d’évacuation et nuire au bon fonctionnement du système de chauffage.

La température minimale nécessaire à une pompe à chaleur pour fonctionner normalement


Pompe à chaleur aérothermique

Une pompe à chaleur aérothermique, comme la pompe à chaleur air/eau, est très sensible aux variations de température car les calories (et donc la chaleur) sont captées sont dans l’air. La température minimale indispensable au bon fonctionnement de ce type de PAC dépend de plusieurs paramètres. Le plus important, c’est la qualité de l’équipement. Une PAC bas de gamme est par exemple incapable de capter efficacement les calories dans l’environnement lorsque la température descend en dessous de 0°C et ne fonctionne plus en dessous de -7°C. Ce type de PAC a un COP faible.

Pour les modèles haut de gamme (COP 6 ou 7), la performance est en baisse lorsque le mercure indique une température allant de -18°C à -20°C, soit durant un hiver très froid peu présent en France. Certains équipements peuvent continuer à fonctionner normalement et à maintenir leur performance mais avec un dégivreur notamment parce que sa tuyauterie est exposée au froid. Ce dernier utilisant beaucoup d’électricité, le rendement de la PAC sera grandement réduit.

La pompe à chaleur aérothermique n’est donc pas optimale dans les zones géographiques où les températures peuvent baisser en dessous de 0°C comme dans le nord de la France ou en altitude. Il faudra un chauffage d’appoint comme un poêle à bois pour les jours où la PAC ne sera pas en mesure de récupérer assez de calories dans l’air à cause des températures trop basses. Ce type de PAC est idéal dans un climat tempéré ou chaud. Pour les climats plus froids, il faut porter son choix sur une pompe à chaleur géothermique.

Pompe à chaleur géothermique

Pour profiter d’un meilleur confort toute l’année, il est conseillé d’opter pour une PAC géothermique comme la pompe à chaleur eau/eau. Même si la température extérieure est faible, celle de l’eau souterraine ne change pas. La nappe phréatique est effectivement à l’abri du gel. Plus le puits de captage est profond plus l’eau est chaude et moins soumise aux changements de températures à la surface.

Les capteurs verticaux des pompes à chaleur eau/eau seront indifférents aux basses températures. Une pompe à chaleur munie de capteurs horizontaux (PAC sol/sol ou sol/eau), qui est enterrée à une plus faible profondeur, sera plus météo sensible.

La pompe à chaleur géothermique, comme la pompe à chaleur eau/eau, est plus indiquée si vous êtes situé dans une région où les températures peuvent beaucoup baisser durant en hiver. Son prix pouvant être très prohibitif, il est possible de bénéficier d’aide comme les Primes Énergie ou encore MaPrimeRénov.

Pour savoir quelles sont les aides pour financer l’achat d’une pompe à chaleur en remplacement de votre ancien système de chauffage, faites une simulation !

La solution pour remédier au manque de performance de la pompe à chaleur

L’éventuel manque de performance de l’équipement lorsque la température chute peut être un frein à l’achat d’une pompe à chaleur. Mais il y a une solution à cela. Si l’appareil ne peut pas assurer le confort thermique de la maison, il suffit de s’équiper d’un chauffage d’appoint.

En effet, lorsque l’apport énergétique de la PAC est faible, le chauffage d’appoint peut prendre le relais. Il faut bien choisir l’équipement à utiliser pour ne pas accroître le montant de la facture de chauffage. L’idéal, c’est d’opter pour un poêle au bois, notamment un modèle à granulés.

Notons aussi que la performance de la PAC, peu importe le modèle, dépend de la qualité de la maintenance. Enfin, pour bénéficier d’un meilleur confort thermique optimal, on doit aussi assurer la performance énergétique de la maison avec une bonne isolation thermique comme l’ isolation des murs.


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