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Pompe à chaleur eau-eau : fonctionnement, prix et avis 2024

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La pompe à chaleur eau-eau (pac eau-eau) est un appareil de chauffage qui puise les calories contenues dans une source d'eau souterraine pour chauffer le logement et produire l'eau chaude sanitaire. C'est une solution qui a de nombreux avantages écologiques et économiques. Toutefois, la pompe à chaleur eau-eau n'est pas adaptée à toutes les habitations. Tout ce qu'il faut savoir sur l'installation d'une PAC eau-eau, les normes à respecter, les prix ainsi que les avantages et inconvénients.

Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur eau-eau ?

La pompe à chaleur eau-eau fait partie des pompes à chaleur hydrothermiques qui elles-mêmes sont dans la grande famille des pompes à chaleur géothermiques. Ce sont les pompes à chaleur les plus performantes, comme elles puisent la chaleur dans les nappes phréatiques et les rivières où les températures sont plus ou moins stables tout au long de l'année. Elles fonctionnent sur le principe de l'aquathermie.

Concrètement, l'appareil puise les calories contenues dans l'eau des nappes phréatiques grâce à des capteurs enterrés, avant de les transformer en chaleur qui sera diffusée au sein du logement à l'aide d'émetteurs, comme un plancher chauffant, les radiateurs branchés à un circuit de chauffage central ou encore un chauffe-eau pour produire de l'eau chaude sanitaire.

Il existe également des pompes à chaleur réversibles, qui peuvent donc servir de climatiseur en été. Pour cela, il faut que la pac eau-eau soit connectée à un ventilo-convecteur ou à un plancher chauffant rafraîchissant.

Les différents types de pompe à chaleur eau-eau

On distingue plusieurs types de pompes à chaleur eau-eau, classées selon leur système de captage :

Pompe à chaleur eau-eau à fluides intermédiaires sur nappe phréatique

La pompe à chaleur eau-eau à fluides intermédiaires sur nappe phréatique utilise l'eau souterraine comme source de chaleur. L'énergie thermique est captée à partir d'une nappe phréatique et transférée à un fluide intermédiaire, généralement un mélange d'eau et d'antigel. Ce fluide circule ensuite dans un échangeur de chaleur pour réchauffer ou refroidir le bâtiment. Cette technologie offre un rendement élevé et est adaptée aux bâtiments situés à proximité d'une nappe phréatique.

Pompe à chaleur eau glycolée/eau à fluides intermédiaires avec capteurs enterrés

La pompe à chaleur eau glycolée/eau fonctionne de manière comparable à la PAC eau-eau sur nappe phréatique, mais utilise des capteurs enterrés pour capter l'énergie thermique. Ces capteurs peuvent être installés horizontalement ou verticalement, en fonction de l'espace disponible et des caractéristiques du terrain. Le fluide intermédiaire, un mélange d'eau et de glycol, circule dans les capteurs pour récupérer la chaleur du sol avant de la transférer à l'échangeur de chaleur.

Pompe à chaleur sol-eau mixte avec capteurs enterrés horizontaux

La pompe à chaleur sol-eau mixte combine les avantages des PAC eau-eau et des PAC air-eau. Elle utilise des capteurs enterrés horizontaux pour récupérer l'énergie thermique du sol, puis transfère cette énergie à un circuit d'eau pour chauffer ou refroidir le bâtiment. Ce type de PAC présente un rendement intermédiaire entre les PAC eau-eau et les PAC air-eau, et peut être une solution intéressante pour les bâtiments avec des contraintes d'espace ou de captage.

Pompe à chaleur sol-sol à détente directe avec capteurs enterrés horizontaux

La pompe à chaleur sol-sol à détente directe se distingue d'autres types de PAC eau-eau par son système de captage. Elle utilise des capteurs enterrés horizontaux remplis de fluide frigorigène, qui se détend directement dans les capteurs pour absorber la chaleur du sol. Ce système permet d'éviter l'utilisation d'un fluide intermédiaire et offre un rendement légèrement supérieur aux autres types de PAC eau-eau. Toutefois, il requiert une installation plus complexe et un entretien plus rigoureux.

Comparaison avec les autres types de pompe à chaleur

Il convient de préciser qu'il existe différentes technologies de pompes à chaleur. Si le fonctionnement des pac est similaire pour tous les modèles, ils diffèrent principalement sur la source de chaleur. On distingue alors les pompes à chaleur aérothermiques (pac air-eau et pac air-air), qui puisent les calories contenues dans l'air. Ce sont des systèmes beaucoup moins chers et plus simples d'installation que les pompes à chaleur eau-eau, mais moins performants. Alors, quelle pompe à chaleur choisir ?

Quel type de pompe à chaleur géothermique se vend le plus en France ?

Le rapport de suivi du marché et des prix 2021 des pompes à chaleur individuelles de l'Observatoire des énergies renouvelables nous apprend que la pompe à chaleur eau-eau enregistre la plus forte évolution des ventes entre 2020 et 2021, avec une progression de 15,2% contre 4,9% pour le reste des pompes à chaleur géothermiques individuelles (pac sol/sol, pac sol/eau, pac eau glycolée/eau, pac eau/eau)

Pompe à chaleur air-eau ou eau-eau ?

La pompe à chaleur air-eau et la pompe à chaleur eau-eau sont toutes les deux des solutions de chauffage utilisant une énergie renouvelable. Leurs principales différences résident dans la complexité et le coût d'installation, ainsi que la source de chaleur. La pompe à chaleur air-eau puise les calories contenues dans l'air extérieur. Elle est généralement facile d'installation, car elle nécessite seulement la pose d'un module extérieur (sans forage) et est compatible avec la plupart des systèmes de chauffage déjà existants.

Sa mise en place ne nécessite pas de démarches administratives particulières, à part une déclaration préalable des travaux auprès de la mairie si le paysage extérieur est modifié. Du fait d'une installation plus complexe, la pompe à chaleur eau-eau coûte entre 20 000 et 40 000 €, contre 10 000 à 18 000 € pour la pompe à chaleur air-eau.

En revanche, contrairement à la pompe à chaleur eau-eau qui bénéficie de la stabilité des températures des nappes phréatiques, la pompe à chaleur air-eau a des performances qui varient fortement en fonction des saisons et températures.

Comparatif pompe à chaleur air-eau et pompe à chaleur eau-eau
CritèresPompe à chaleur air-eauPompe à chaleur eau-eau
Raccordé au circuit de chauffage  
Production d'eau chaude sanitaire  
Prix  
Performance  
Éligible aux aides pour remplacer une chaudière  

Pompe à chaleur air-air ou eau-eau ?

La pompe à chaleur air-air est un autre type de pompe à chaleur aérothermique. Sa particularité est qu'elle n'intervient pas sur l'eau du circuit de chauffage. À la place, la pac air-air utilise des ventilo-convecteurs ou splits pour diffuser la chaleur à l'intérieur du logement. C'est le système idéal pour les logements dépourvus d'un système de chauffage central.

La pompe à chaleur air-air est le modèle le moins cher du marché. Toutefois, elle est peu adaptée aux climats rigoureux en raison de ses performances variables. Contrairement à la pac eau-eau, la pac air-air doit fonctionner avec un chauffage d'appoint lorsque les températures extérieures sont trop basses.

Au niveau des prix, la pompe à chaleur air-air coûte entre 5 000 et 11 000 €. Cela étant dit, elle n'est éligible qu'à une sélection d'aides locales, et non aux aides de l'État pour la rénovation énergétique.

Comparatif pompe à chaleur air-air et pompe à chaleur eau-eau
CritèresPompe à chaleur air-airPompe à chaleur eau-eau
Production d'eau chaude sanitaire  
Facilité d'installation  
Prix  
Performance  
Éligible aux aides pour remplacer une chaudière  

Avantages et inconvénients de la pompe à chaleur eau-eau

  1. Quels sont les avantages d'une pompe à chaleur eau-eau ?
  2. Quels sont les inconvénients d'une pompe à chaleur eau-eau ?

Quels sont les avantages d'une pompe à chaleur eau-eau ?

Le plus grand avantage d'une pompe à chaleur eau-eau est sa performance stable et élevée. Cela garantit d'importantes économies d'énergie, permettant de rentabiliser l'installation assez rapidement. Parmi ses principaux avantages, on peut donc citer :

  • Des économies d'énergie considérables et donc une importante réduction des factures de chauffage ;
  • Une excellente performance, sachant que les pompes à chaleur eau-eau ont un COP (coefficient de performance) moyen de 4 à 5. Cela signifie qu'il peut produire 5 kWh d'énergie thermique par kWh consommé ;
  • Une éligibilité à de nombreuses aides de l'État pour la rénovation énergétique ;
  • La compatibilité avec un système réversible afin de servir de climatisation en été.

Quels sont les inconvénients d'une pompe à chaleur eau-eau ?

Même si la pompe à chaleur eau-eau est une solution de chauffage très intéressante économiquement, elle n'est pas adaptée à tous les logements. Ses principaux inconvénients concernent les prérequis nécessaires à son installation ainsi que les coûts :

  • L'installation d'une pompe à chaleur eau-eau nécessite de nombreuses démarches administratives ;
  • L'installation n'est possible que si le logement dispose d'une nappe phréatique accessible à proximité ;
  • La pac eau-eau nécessite de lourds travaux et une surface de terrain suffisamment grande pour la réalisation des forages ;
  • Le coût d'installation est très élevé.

Mise en service d’une pompe à chaleur eau-eau

  1. Comment se déroule l’installation d’une pac eau-eau ?
  2. Quelles sont les autorisations nécessaires pour installer une pompe à chaleur eau-eau ?

Comment se déroule l’installation d’une pac eau-eau ?

Il convient d'abord de préciser que l'installation et la mise en service d'une pompe à chaleur eau-eau doit être réalisée par un professionnel RGE QualiPAC. Cela garantit que les travaux respectent les normes de qualité et de sécurité en vigueur. De plus, le recours à un artisan qualifié RGE est obligatoire pour bénéficier des aides de l'État.

Le professionnel réalise une étude thermique en amont pour déterminer la faisabilité du projet et pour dimensionner la pompe à chaleur en fonction des configurations du logement. Ensuite, voici comment se déroulent les travaux d'installation :

  1. Le professionnel implante les capteurs. À savoir qu'il existe deux types de capteurs, dont les capteurs horizontaux qui doivent être enterrés à une profondeur entre 60 et 120 cm, et les capteurs verticaux d'une profondeur de 100 mètres environ ;
  2. L'unité intérieure de la pompe à chaleur est installée généralement dans un garage ou au sous-sol ;
  3. La pompe à chaleur eau-eau est raccordée au circuit de chauffage existant (plancher chauffant ou radiateurs) ;
  4. Le liquide frigorigène est intégré au circuit ;
  5. La pac est branchée au tableau électrique ;
  6. Une sonde extérieure de régulation est mise en place pour mesurer la température extérieure afin de réguler le chauffage à l'intérieur ;
  7. La pompe à chaleur est mise en service.

Quelles sont les autorisations nécessaires pour installer une pompe à chaleur eau-eau ?

Comme mentionné précédemment, l'installation d'une pompe à chaleur eau-eau nécessite de suivre différentes étapes administratives :

  1. La déclaration de forage
  2. La déclaration auprès de la DREAL
  3. La déclaration auprès de la DDAF
  4. Déclaration préalable de travaux

Étape 1 : Déclaration de forage

Si vous prévoyez de réaliser un forage supérieur à 10 mètres de profondeur, il est nécessaire de déclarer cette opération auprès de la DRIRE (Direction Régionale de l'Industrie, de la Recherche et de l'Environnement). Pour un forage dépassant 100 mètres de profondeur, une demande d'autorisation de pompe à chaleur doit être effectuée.

Étape 2 : Déclaration auprès de la DREAL

Lorsque votre installation de pompe à chaleur implique des prélèvements d'eau dans une nappe phréatique, une déclaration préalable doit être faite auprès de la DREAL (directions régionales de l'Environnement, de l'Aménagement et du Logement).

Étape 3 : Déclaration auprès de la DDAF

Si les prélèvements d'eau pour votre pompe à chaleur se font sur une rivière, une déclaration préalable est également requise auprès de la DDAF (direction départementale de l'Agriculture et de la Forêt).

Étape 4 : Déclaration préalable de travaux

Enfin, il est important d'effectuer une déclaration préalable de travaux auprès de la mairie de votre commune avant de commencer l'installation de votre pompe à chaleur eau-eau.

L’entretien et l’exploitation d’une pompe à chaleur eau-eau

L'entretien et l'examen régulier d'une pompe à chaleur eau-eau par un professionnel coûte en moyenne 200 € TTC par an. Cette étape est indispensable pour préserver ses performances et optimiser la durée de vie de l'appareil.

Le prestataire en charge de l'entretien annuel devra entre autres :

  • Vérifier soigneusement les câbles et conduits de l'appareil ;
  • Réaliser le Contrôle des Critères Techniques d'Éligibilité (CCTE), nécessaire à l'obtention de subventions ;
  • Évaluer les performances de la pac.

De plus, l'inspection annuelle est obligatoire pour les appareils dont la puissance est supérieure à 12 kW.

Autrement, le particulier peut entretenir sa pac eau-eau par de simples gestes tels que :

  • La vérification des ventilateurs extérieurs ;
  • L'inspection visuelle du compresseur ;
  • Le nettoyage des unités intérieures et extérieures.

Pour de telles prestations, on retrouve plusieurs formules, avec chacune son lot d'avantages :

  1. Le contrat d'entretien biannuel : avec ce contrat, le particulier bénéficie automatiquement d'un entretien tous les deux ans avec le professionnel qu'il choisit. Il est préconisé de souscrire ce contrat directement avec l'artisan RGE qui a effectué l'installation de la pac eau-eau. C'est la solution la moins chère ;
  2. Le contrat d'entretien et de dépannage : ce contrat comprend à la fois la visite d'entretien réglementaire tous les deux ans, et des services supplémentaires comme le dépannage en cas de dysfonctionnement de l'appareil, ou encore un entretien préventif tous les ans. L'avantage de ce contrat est qu'il fait bénéficier de nombreuses options additionnelles, toutefois, le prix de l'abonnement est souvent plus élevé.

Quel est le prix d'une pac eau-eau ?

  1. Combien coûte une pac eau-eau ?
  2. Quelles aides pour les pompes à chaleur eau-eau ?

Combien coûte une pac eau-eau ?

Il est difficile de chiffrer précisément le prix d'une pompe à chaleur eau-eau, parce que celui-ci peut dépendre d'un très grand nombre de facteurs. Le prix de l'achat et de la pose d'une pac eau-eau peut donc aller de 20 000 à 40 000 € TTC, une fourchette de prix assez large, car le coût varie selon :

  • Le type de captage (vertical ou horizontal) ;
  • La profondeur du captage ;
  • Les caractéristiques du terrain (conditions d'accès par exemple) ;
  • La puissance et les performances de la pac eau-eau ;
  • La marque de l'appareil, etc.

Quelles aides pour les pompes à chaleur eau-eau ?

Si le coût d'installation de la pac eau-eau est élevé, il faut rappeler que ce coût est amorti par les économies d'énergie qu'elle génère. De plus, la pompe à chaleur eau-eau est éligible à de nombreuses aides de l'État pour la rénovation énergétique. Les aides auxquelles on peut prétendre pour financer une partie de l'installation de la pompe à chaleur sont :

  • La prime énergie : cette prime est versée par les fournisseurs d'énergie dans le cadre du dispositif CEE (Certificats d'Économies d'Énergie). Le montant de cette aide est compris entre 2 500 et 4 000 € selon les ressources du foyer pour une pompe à chaleur ;
  • MaPrimeRénov : cette aide est versée par l'ANAH aux ménages qui réalisent des travaux d'économies d'énergie. La pompe à chaleur eau-eau est aussi éligible à MaPrimeRénov Sérénité quand elle est associée à d'autres travaux. Le dispositif prend en charge 30 à 50 % du montant total des travaux dans ce cas ;
  • L'éco-PTZ : il s'agit d'un prêt à taux nul qui permet de financer des travaux d'économies d'énergie. Il est possible d'emprunter jusqu'à 50 000 € pour un groupe de trois travaux ;
  • La TVA réduite : la TVA passe de 20 % à 5,5 % sur la facture de fourniture et d'installation de la pompe à chaleur.

Comment dimensionner une pompe à chaleur eau-eau ?

Pour dimensionner correctement une pompe à chaleur eau-eau, plusieurs étapes sont nécessaires : 

  1. Déterminer la puissance de la pompe à chaleur eau eau
  2. Calculer le débit d'eau pour la pompe à chaleur eau-eau

Quelle puissance pour une pompe à chaleur eau eau ?

Le bon dimensionnement de la pompe à chaleur eau-eau est indispensable pour que le système puisse couvrir les besoins en chauffage du logement et générer le maximum d'économies d'énergie. Pour calculer la puissance idéale de la pompe à chaleur, il faut estimer les déperditions. Le calcul sera effectué par le professionnel RGE suite à une étude thermique. La formule utilisée par les professionnels est :

Déperditions (en Watt) = volume à chauffer x coefficient de construction x (température ambiante – température extérieure)

Ainsi, si nous prenons l'exemple d'un logement répondant aux normes RT 2012 avec un coefficient de construction de 0,7, une température ambiante souhaitée de 20 °C et une température extérieure de – 6 °C, ainsi qu'un volume à chauffer de 250 m3, on obtient :

250 x 0,7 x (20 - (– 6)) = 4 550 W

Quel débit d'eau pour une pompe à chaleur eau-eau ?

Le débit d'eau d'une pompe à chaleur est tout aussi important que la puissance, car il fait varier les échanges de chaleur et la pression du fluide frigorigène. Le débit d'une pompe à chaleur eau-eau doit en moyenne être trois fois supérieur à celui d'une chaudière classique, à surface égale. Pour calculer le débit d'eau, la formule utilisée est la suivante :

Q (m3/s) = S (m²/s) x V (m/s)
Avec S = (m x Di²)/4

  • Q = débit volumique en m3/s ;
  • V = vitesse du fluide en m/s ;
  • S = section de passage de la canalisation en m²/s ;
  • Di = diamètre intérieur de la canalisation.

Quelles sont les offres d’électricité les plus compétitives pour les logements équipés d’une pompe à chaleur ?

La pompe à chaleur eau-eau a une faible consommation électrique. Toutefois, pour réaliser davantage d'économies, il est conseillé de bien choisir l'abonnement d'électricité pour sa pompe à chaleur. À savoir que certains fournisseurs proposent des tarifs bien plus compétitifs que d'autres, et que le changement de fournisseur est entièrement gratuit en France.

Un logement équipé d'une pompe à chaleur dispose généralement d'une puissance de compteur de 9 kVA à 12 kVA, et parfois même jusqu'à 18 kVA si le logement est doté d'autres équipements énergivores.

⚡ Quel fournisseur d'électricité est le moins cher en option base ?
Fournisseur d'électricité Nom de l'offre d'électricité Votre budget annuel Vos économies annuelles* Prix de l'abonnement Prix du kWh
OHM Énergie
GIGA ECO
⚖ Des prix indexés !
📣 Selectra Score : C

Coûts annuels estimés
1240 €
Economies estimées
345 €
166.85 € 0.1883 €
Mint Énergie
ONLINE & GREEN
🌿 Offre verte !
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📣 Selectra Score : B

Coûts annuels estimés
1241 €
Economies estimées
344 €
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La Bellenergie
PRUDENCE
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Coûts annuels estimés
1247 €
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Alterna
05 49 60 54 58
ÉLECTRICITÉ VERTE 100% FRANÇAISE
🌿 Offre verte !
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📣 Selectra Score : A
Avis sur Alterna : 2.6/5

Coûts annuels estimés
1264 €
Economies estimées
321 €
165.58 € 0.1927 €
La Bellenergie
CONSTANCE
🌿 Offre verte !
🔐 Des prix bloqués !
📣 Selectra Score : A

Coûts annuels estimés
1271 €
Economies estimées
315 €
174.32 € 0.1924 €

*Tarifs € TTC à jour du 13/06/2024. Budget calculé et économies estimées par rapport au tarif de référence pour une consommation annuelle de 5700 kWh en option base (6 kVA)

💡 Pour bien choisir son offre d'électricité, il est important de prendre en compte :

  • La puissance de la pompe à chaleur ainsi que son usage (chauffage, eau chaude et/ou climatisation) ;
  • La puissance du compteur ;
  • L'option tarifaire, c'est-à-dire l'option Base pour bénéficier du même tarif toute la journée, ou l'option Heures Creuses pour bénéficier d'une tarification plus avantageuse 8 heures par jour. Cette seconde option peut être plus intéressante pour ceux qui ont la possibilité de ne faire fonctionner leur pompe à chaleur eau-eau que durant les heures où l'électricité est la moins chère.

Les questions les plus fréquemment posées sur les pac eau-eau

Quelle est la durée de vie d'une pompe à chaleur eau-eau ?

Une pompe à chaleur a une durée de vie moyenne de 15 à 20 ans. En comparaison, son installation se rentabilise généralement en moins de 10 ans grâce aux économies d'énergies réalisables et les aides de l'État.

Toutefois, un manque d'entretien et un mauvais réglage peuvent raccourcir sa longévité.

Quelles sont les normes spécifiques à l’installation d’une pac eau-eau ?

L'installation d'une pompe à chaleur eau-eau doit répondre à plusieurs normes. De manière générale, ce sont les mêmes normes pour toutes les pompes à chaleur, avec quelques démarches supplémentaires pour les pac hydrothermiques :

  • Un entretien obligatoire tous les deux ans pour les pac de 4 à 70 kW ou un entretien annuel pour les appareils qui contiennent plus de 2 kg de fluide frigorigène ;
  • Le respect de la réglementation en matière de nuisances sonores selon le décret du 31 août 2006 et suivant la norme NF S 31‑010. Le niveau sonore doit être inférieur à 3 dB (A) la nuit (de 22 h à 7 h) et inférieur à 5 dB (A) le jour (de 7 h à 22 h). Cela dit, comme les capteurs sont enterrés, la pompe à chaleur eau-eau est souvent moins bruyante qu'une pac aérothermique ;
  • L'obligation de demander des autorisations ou d'effectuer un déclaration de travaux pour le forage et les prélèvements.

Quelles sont les marques les plus connues de pac eau-eau ?

Il existe un très grand nombre de fabricants de pompes à chaleur sur le marché. Le choix d'une pompe à chaleur ne doit évidemment pas se faire uniquement en fonction de la marque, mais choisir une marque connue peut parfois être un gage de qualité. Parmi les plus connues aujourd'hui, on peut citer :

  • Weishaupt ;
  • Vaillant ;
  • Viessmann ;
  • Mitsubishi ;
  • Atlantic ;
  • Cat ;
  • Carrier ;
  • Daikin ;
  • Dietrich.

Quelle est la consommation électrique d’une pac eau eau ?

Selon l'ADEME, la consommation électrique d'une pompe à chaleur eau-eau est en moyenne de 35 kWh / m² / an. Toutefois, il ne s'agit que d'une moyenne, car la consommation électrique d'une pompe à chaleur varie en fonction de nombreux éléments, principalement la puissance de l'appareil et son COP. Elle est aussi différente d'un foyer à un autre selon les habitudes de consommation de chacun.

Consommation électrique d'une pompe à chaleur

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