Dossiers de l'AFPAC Association Française pour la Pompe à Chaleur

La Pompe à Chaleur Air-Eau : Réussir son installation en maison individuelle


Dossier AFPAC - N°8


Est-il nécessaire de rappeler la loi de transition énergétique, pour laquelle la pompe à chaleur répond aux critères d’économie d’énergie, d’énergie renouvelable, et d’économie circulaire. Sans oublier les contributions de la pompe à chaleur aux objectifs ambitieux de la stratégie nationale bas carbone, qui sont de réduire de 87% les émissions directes de gaz à effet de serre, à l’horizon 2050, pour les bâtiments.

Dans la PPE, les objectifs de chaleur renouvelable produite par les pompes à chaleur sont de 2 200 ktep en 2018, et sont compris entre 2 800 et 3 200 ktep pour 2023. Le développement des pompes à chaleur fait partie des orientations qui contribueront à l’atteinte de ces objectifs.

Depuis sa création, l’AFPAC a toujours oeuvré pour la qualité des installations. La pompe à chaleur exige l’excellence, c’est pourquoi une installation doit être correctement conçue, dimensionnée avec des règles précises et mise en oeuvre parfaitement.
Ce document présente l’ensemble des éléments qui doivent être pris en compte afin de réussir une installation de pompe à chaleur air-eau en maison individuelle.


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Le Sommaire du Document

1 Domaine d’application
2 Références
3 Description des systèmes
3.1 Pompe à chaleur air extérieur / eau monobloc extérieure
3.2 Pompe à chaleur air extérieur / eau monobloc intérieure
3.3 Pompe à chaleur air extérieur / eau en éléments séparés
3.4 Pompe à chaleur air extérieur / eau tout ou rien
3.5 Pompe à chaleur air extérieur / eau à variation de puissance
3.6 Les solutions de rénovation
3.6.1 La substitution de chaudière
3.6.2 La chaudière en relève
3.7 La pompe à chaleur hybride
3.7.1 Caractéristiques techniques
3.7.2 Les systèmes en éléments séparés
3.7.3 Les systèmes monoblocs intérieurs
3.7.4 La régulation
3.7.5 La production de chauffage
3.7.6 La production d’eau chaude sanitaire
3.8 La pompe à chaleur double service
3.8.1 Principe général
3.8.2 Système à ballon intégré
3.8.3 Système à ballon séparé
3.8.4 Régulation
4 Pré-diagnostic de l’installation en rénovation
5 Diagnostic de l’installation en rénovation
5.1 Relevé des caractéristiques de l’enveloppe
5.2 Relevé des éléments pour le calcul des déperditions
5.3 Relevé des émetteurs existants
6 Dimensionnement de la pompe à chaleur
6.1 Calcul des déperditions
6.1.1 Principe du calcul des déperditions
6.1.2 Déperditions surfaciques par transmission à travers les parois
6.1.3 Déperditions linéiques aux liaisons des différentes parois
6.1.4 Déperditions par renouvellement d’air et infiltrations
6.1.5 La température extérieure de base du lieu
6.2 Détermination de l’inertie d’un bâtiment d’habitation
6.3 Dimensionnement de la pompe à chaleur et de l’appoint
6.3.1 Maison individuelle neuve
6.3.2 Cas de la substitution en rénovation
6.3.3 Cas de la relève par chaudière en rénovation
6.3.4 Cas de la pompe à chaleur hybride en rénovation
6.4 Caractéristiques de la pompe à chaleur air extérieur / Eau
6.5 Performances thermiques de la pompe à chaleur
6.5.1 Mode chauffage
6.5.2 L’étiquetage énergétique des pompes à chaleur
6.5.3 Mode refroidissement
6.6 Spécifications acoustiques réglementaires
6.6.1 Réglementation sur le bruit intérieur
6.6.2 Réglementation sur le bruit de voisinage
7 Dimensionnement de la production d’eau chaude sanitaire
7.1 Caractéristiques de la pompe à chaleur
7.2 Détermination du ballon d’ECS
7.2.1 Besoins dimensionnants
7.2.2 Détermination de la capacité du ballon d’ECS
7.3 Détermination de la puissance de la pompe à chaleur
7.4 Evaluation du risque d’inconfort
7.4.1 Evaluation du risque d’inconfort dans le cas d’un réchauffage uniquement nocturne de l’ECS
7.4.2 Evaluation du risque d’inconfort dans le cas d’un réchauffage uniquement la nuit et le matin ou tout au long de la journée
8 Implantation de la pompe à chaleur
8.1 Pompe à chaleur à l’extérieur
8.1.1 Intégration technique de la pompe à chaleur
8.1.2 Intégration acoustique de la pompe à chaleur
8.1.3 Installation
8.1.4 Evacuation des condensats
8.2 Pompe à chaleur à l’intérieur
8.2.1 Implantation en local spécifique
8.2.2 Ventilation du local spécifique
8.2.3 Emplacement
8.2.4 Installation
8.2.5 Prise et rejet d’air
8.2.6 Calfeutrement
8.2.7 Réseau aéraulique de la pompe à chaleur
8.2.8 Evacuation des condensats de la pompe à chaleur
8.2.9 Pompe à chaleur à éléments séparés
8.2.10 Points de contrôle
9 Composants hydrauliques
9.1 Disconnecteur
9.1.1 Choix du disconnecteur
9.1.2 Montage du dispositif de protection
9.1.3 Mise en œuvre
9.2 Soupape de sécurité
9.3 Circulateur
9.4 Volume tampon
9.4.1 Conception
9.4.2 Dimensionnement
9.4.3 Installation
9.5 Bouteille de découplage
9.6 Vase d’expansion
9.6.1 Conception
9.6.2 Installation
9.7 Tuyauterie
9.7.1 Dimensionnement des tuyauteries
9.7.2 Indications générales
9.7.3 Passage des parois intérieures
9.7.4 Compensation des dilatations
9.7.5 Liaisons aux appareils
9.7.6 Collecteurs pour passage des tubes en dalle
9.7.7 Supportage
9.7.8 Tuyauteries enterrées
9.7.9 Stockage et transport
9.7.10 Calorifuge des tuyauteries apparentes (non noyées dans le béton)
9.8 Calfeutrement des traversées de parois extérieures
9.9 Collecteurs de distribution
9.10 Ballon d’ECS
9.10.1 Pose et raccordement du ballon d’ECS
9.10.2 Vidange et groupe de sécurité
9.10.3 Montage de la vanne à trois voies d’ECS
9.10.4 Calorifugeage des canalisations du circuit primaire
9.11 Points de contrôle
9.11.1 Eléments principaux de la distribution
9.11.2 Les tuyauteries
9.11.3 Le calorifuge
9.11.4 Production d’ECS
10 Schémas hydrauliques types
10.1 Pompe à chaleur avec volume tampon à deux piquages
10.1.1 Cas général : alimentation d’un circuit de plancher chauffant
10.1.2 Option 1 : alimentation de plusieurs circuits avec des émetteurs identiques
10.1.3 Option 2 : production d’eau chaude sanitaire
10.1.4 Conseils de dimensionnement des principaux équipements hydrauliques
10.2 Pompe à chaleur avec volume tampon à quatre piquages
10.2.1 Cas général : alimentation d’un circuit de radiateurs
10.2.2 Option 1 : alimentation d’un circuit de plancher chauffant et d’un circuit de radiateurs
10.2.3 Option 2 : production d’eau chaude sanitaire
10.2.4 Conseils de dimensionnement des principaux équipements hydrauliques
10.3 Pompe à chaleur avec bouteille de découplage
10.3.1 Cas général : alimentation d’un circuit de plancher chauffant et d’un circuit de radiateurs
10.3.2 Option 1 : alimentation d’un seul circuit avec bipasse
10.3.3 Conseils de dimensionnement des principaux équipements hydrauliques
10.4 Pompe à chaleur avec chaudière en relève en fonctionnement simultané
10.4.1 Cas général : alimentation d’un circuit de radiateurs
10.4.2 Option 1 : production d’eau chaude sanitaire
10.4.3 Conseils de dimensionnement des principaux équipements hydrauliques
10.5 Pompe à chaleur avec chaudière en relève en fonctionnement alterné
10.5.1 Cas général : alimentation d’un circuit de plancher chauffant ou de radiateurs
10.5.2 Option 1 : production d’eau chaude sanitaire
10.5.3 Conseils de dimensionnement des principaux équipements hydrauliques
10.6 Pompe à chaleur avec chaudière en relève, avec volume tampon à quatre piquages, en fonctionnement simultané
10.6.1 Cas général : alimentation d’un circuit de plancher chauffant et d’un circuit de radiateurs
10.6.2 Conseils de dimensionnement des principaux équipements hydrauliques
10.7 Accessoires hydrauliques obligatoires ou conseillés
10.8 Symboles utilisés dans les schémas
11 Raccordements frigorifiques
11.1 Tuyauteries frigorifiques
11.1.1 Mise en œuvre
11.1.2 Tuyauteries frigorifiques enterrées
11.1.3 Calorifuge des tuyauteries
11.2 Repérage des raccords
11.3 Points de contrôle
11.3.1 Les préconisations du constructeur
11.3.2 Les tuyauteries frigorifiques
11.3.3 Le calorifuge
12 Emetteurs
12.1 Radiateurs
12.2 Planchers chauffants ou chauffants-rafraichissants
12.2.1 Planchers chauffants
12.2.2 Planchers chauffants-rafraichissants
12.2.3 Réseau de tubes
12.2.4 Enrobage
12.2.5 Mise en chauffe
12.2.6 Le plancher Certitherm
12.3 Unités terminales à eau (ventilo-convecteurs 2 tubes)
12.3.1 Pose d’une unité terminale verticale
12.3.2 Pose d’une unité terminale horizontale
12.3.3 Raccordement hydraulique
12.4 Points de contrôle
12.4.1 Radiateurs
12.4.2 Planchers chauffants ou chauffants-rafraichissants
12.4.3 Ventilo-convecteurs
13 Branchement et raccordements électriques
13.1 Caractéristiques de la tension d’alimentation
13.2 Règles de l’art pour la réalisation des installations électriques
13.2.1 Plan de protection des installations
13.2.2 Perturbations émises par les appareils
13.3 Conception et dimensionnement
13.4 Circuits spécialisés
13.5 Canalisations électriques
13.6 Sectionnement
13.7 Identification des circuits
13.8 Section des conducteurs
13.9 Protection complémentaire contre les contacts directs
13.10 Choix du courant assigné des interrupteurs
13.11 Dispositifs de protection contre les surintensités
13.12 Conducteur de protection
13.13 Points de contrôle
14 Régulation
14.1 Régulation de la pompe à chaleur et de l’appoint
14.1.1 Régulation de la pompe à chaleur en mode chauffage
14.1.2 Régulation de la pompe à chaleur en mode rafraichissement
14.1.3 Réversibilité
14.1.4 Régulation de l’appoint électrique
14.2 Régulation d’ambiance terminale
14.3 Sonde de température extérieure
14.3.1 Emplacement
14.3.2 Pose
14.3.3 Calfeutrement
14.4 Sonde de température d’eau
14.4.1 Emplacement
14.4.2 Pose
14.5 Sonde de température ambiante
14.5.1 Emplacement
14.5.2 Pose
14.6 Points de contrôle
14.6.1 Régulation
14.6.2 Emplacement et pose des différentes sondes
15 Mise en service
15.1 Mise en eau
15.1.1 Nettoyage de l’installation
15.1.2 Rinçage de l’installation
15.1.3 Remplissage du circuit
15.1.4 Utilisation d’antigel
15.2 Autocontrôle de l’installation
15.3 Repérage de l’installation
15.3.1 Repérage des appareils
15.3.2 Repérage des circuits et des fluides
15.4 Essais
15.4.1 Essais sur l’eau
15.4.2 Essais sur la pompe à chaleur
15.4.3 Essais sur les ventilo-convecteurs
15.4.4 Essais sur les radiateurs
15.5 Réglages et équilibrages hydrauliques
15.5.1 Réglages sur les circuits de distribution
15.5.2 Paramétrage du régulateur
15.6 Mise en service de la production d’ECS
15.6.1 Mise en eau
15.6.2 Paramétrage de la régulation
15.6.3 Vérification du fonctionnement
15.7 Mise en main de l’installation
16 Informations et conseils à l’utilisateur
16.1 Caractéristiques de la tension d’alimentation
16.2 Couverture par les assurances
16.3 Particularités des pompes à chaleur air extérieur/eau
16.3.1 Esthétisme
16.3.2 Mouvement d’air
16.3.3 Animaux divers
16.4 Obligations d’entretien
16.5 Préconisation d’un entretien et d’une maintenance
16.6 Spécificités de l’installation
16.7 Production de l’ECS
17 Annexes – Fiches d’autocontrôle