La pompe à chaleur air/air (PAC air/air) est apparue au Japon dans les années 1950 avec, déjà à l’époque, des coefficients de performance intéressants. Son succès ne s’est pas démenti depuis. Plébiscitée par les consommateurs français, la PAC air/air reste pourtant la mal aimée des pouvoirs publics alors qu’elle « coche toutes les cases » pour devenir l’un des produits phares de la transition énergétique dans le secteur des logements.
Malgré d’excellentes performances en mode chauffage, certains reprochent à la PAC air/air de pouvoir apporter un rafraichissement en été. Pourtant, les avantages de la PAC air/air en mode chauffage sont patents et, face aux épisodes de canicules de plus en plus fréquents, la fonctionnalité de rafraîchissement s’affirme de plus en plus comme un point positif.
SENSIBILISER À LA MOBILITÉ ÉLECTRIQUE : UNE ACTION PRIMORDIALE
En hiver, les PAC air/air sont utilisées pour le chauffage (figure 1). Elles puisent les calories dans l’air extérieur et les transfèrent par une circulation d’air à l’intérieur des logements avec une efficacité énergétique mesurée par le coefficient de performance saisonnier, qui dépend de la température extérieure mais se situe en moyenne au-dessus de 4,5.
En été, c’est l’inverse : la PAC peut inverser son processus et transférer de la chaleur de l’intérieur vers l’extérieur en assurant le refroidissement des locaux avec des performances moyennes saisonnières de 7.
mode refroidissement
PARLONS PERFORMANCES
La PAC air/air possède un avantage intrinsèque : elle n’a pas besoin de vecteur intermédiaire pour transmettre à l’air intérieur d’un logement les calories prises à l’air extérieur, elle le fait directement et donc avec un minimum de pertes de rendement. Sur un plan théorique, une PAC fonctionnant à -15 °C de température extérieure et chauffant un logement à 20°C pourrait présenter un COP maxi de 7,37. Les développements et la recherche sur l’amélioration des performances visent à se rapprocher de ce COP maxi théorique, en sachant bien sûr qu’il ne pourra jamais être atteint. Cependant, le rendement moyen sur une année de fonctionnement en mode chauffage fait apparaître un coefficient de performance saisonnier (ou SCOP) de plus de 4,5 (tableau 1) pour des systèmes en split1. Cela veut dire que la PAC air/ air permet de chauffer un logement en prélevant 77,5 % de l’énergie nécessaire dans l’air environnant, le solde étant assuré par l’électricité, avec des économies très importantes sur les factures et une réduction considérable des émissions de CO2 quelle que soit la solution rapport à laquelle on se compare.
mises sur le marché en France. Résultats certifiés par Eurovent.
UN MARCHÉ EN EXPANSION
La PAC air/air a su créer depuis 20 ans son marché grâce à ses performances, à son coût abordable et aux progrès faits en matière d’émission sonore. Pour le résidentiel, avec des puissances installées inférieures à 12 kW, on est passé de 93 500 unités vendues en 2000 à 837 000 unités en 2021, soit neuf fois plus, ce qui représente une croissance annuelle moyenne de 11,6 %.
Il est à noter que l’ensemble des PAC air/air mises sur le marché a été converti en l’espace de cinq ans du fluide frigorigène R-410A, qui a un pouvoir de réchauffement (PRP) de 2088, au fluide R-32 qui a un PRP de 675. Ce résultat permet de respecter pleinement le règlement européen F-Gaz de 2014.
à 12 kW et comprises entre 12 et 17,5 kW. Source PAC & Clim’info.
LA QUESTION DES FLUIDES FRIGORIGÈNES
Malgré ces résultats très positifs, la révision du règlement F-Gaz initiée par la Commission européenne fait peser sur le développent des PAC air/air une menace sérieuse. En effet, ce nouveau projet voudrait que, en l’espace de trois à quatre ans, toutes les PAC air/air en utilisent le propane (répertorié R-2090) comme fluide frigorigène. Or cet objectif est, en l’état, inatteignable du fait de la dangerosité du propane liée à son caractère explosif. Une simple étincelle électrique générée par le frottement d’une chaussure sur une moquette peut déclencher une explosion d’un mélange propane/air. Les PAC air/air au propane répondant à toutes les mesures de sécurité n’existent pas encore et le réseau d’installateurs n’est pas formé. Il serait donc dangereux et prématuré d’exiger l’arrêt brutal des fluides HFC, y compris ceux à bas PRP comme le R32, pour imposer le propane alors que l’Europe demande en même temps de multiplier par 10 l’installation de PAC pour décarboner l’habitat. Il faut savoir raison garder et mesurer l’impact sur la sécurité des occupants des décisions prises, y compris celles relevant de la lutte contre le changement climatique.
PAC AIR/AIR ET POINTE ÉLECTRIQUE
Contrairement à une idée reçue, les PAC air/air fonctionnent sans appoint électrique jusqu’à des températures très basses (au-delà de – 15 °C). À -7 °C, elles offrent des coefficients de performance allant de 2,2 à 3,52. Ces excellents résultats font de la PAC air/air une solution adaptée à la rénovation thermique des logements, tout particulièrement lorsque ceux-ci ne possèdent pas de circuit d’eau chaude pour la distribution du chauffage. Couplée à une isolation du bâti, elle permet un gain considérable en matière de consommation d’énergie finale, celle que paie le consommateur, avec un effet bénéfique sur les appels de puissance à la pointe électrique.
En logement neuf, la puissance individuellement appelée sur le réseau électrique par -7 °C par une maison de 100 m2 conforme à la RE2020 est inférieure 1 kW environ si elle est équipée d’une PAC air/ air. L’effet du foisonnement est à prendre en compte et réduit la puissance globale appelée par le parc d’un facteur 2 environ. À titre de comparaison, une maison tout électrique de taille équivalente équipée de convecteurs des années 1970 pouvait appeler sur le réseau jusqu’à 10 kW électriques.
LA PAC AIR/AIR EN ÉTÉ ET POUR L’EAU CHAUDE SANITAIRE
La fréquence accrue des épisodes caniculaires d’été rend indispensable l’apport aux personnes âgées ou fragiles d’un service de rafraîchissement par d’autres moyens que les climatiseurs mobiles aux performances médiocres achetés en grands magasins. La PAC air/ air offre alors un complément de service qui est très apprécié, avec un très bon rendement et donc un impact sur le réseau électrique limité qui, au demeurant, n’est pas usuellement très sollicité à cette période de l’année. Mais la PAC air/air peut aller plus loin. Elle peut être couplée avec des panneaux photovoltaïques en toiture et il serait heureux que les pouvoirs publics soutiennent cette option dans le cadre de MaPrimRénov’. Il est également possible de combiner la PAC air/air avec la production d’eau chaude sanitaire. Ce système tout-en-un permet de chauffer la maison en hiver, de la rafraichir si besoin en été et de faire de l’eau chaude sanitaire lors de ses périodes de non utilisation, le tout à un coût très abordable. Avec de solides atouts – installation simple et rapide, budgets limités, diminution très importante de la facture énergétique, bon rapport euros/CO2 évité, grande réactivité pour atteindre le point de consigne, confort acoustique grâce aux fonctions nuit intégrées –, la PAC air/air s’affirme comme l’un des vecteurs essentiels de la politique de décarbonation des logements, en France comme en Europe.
(1) Une PAC split se compose d’au moins deux unités séparées : l’unité extérieure, qui capte l’énergie de l’air extérieur et la ou les unités situées à l’intérieur, qui distribuent l’air à la température voulue dans la maison.
