Calcul du dimensionnement d’une pompe à chaleur

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Lorsque vous installez une pompe à chaleur, votre choix doit se faire en fonction des besoins et des caractéristiques de votre habitation. Si le modèle choisi n’est pas correctement dimensionné, cela peut peser sur l’efficacité de l’installation et avoir des répercussions sur le plan financier.

La première chose à faire est de calculer la puissance de la pompe à chaleur nécessaire pour chauffer votre logement. Grâce au calcul de la puissance indispensable de votre pompe à chaleur, vous pouvez choisir un matériel qui répondra parfaitement à vos besoins. Découvrez dès à présent tous les conseils à connaître pour choisir votre système de chauffage PAC.

Les informations à retenir :

Le dimensionnement adéquat d’une pompe à chaleur est essentiel pour garantir une efficacité énergétique optimale et éviter des coûts supplémentaires : 

  • L’importance d’un bon dimensionnement : Un dimensionnement précis de la pompe à chaleur est essentiel. Il garantit un chauffage efficace du logement et évitera les problèmes liés au sous-dimensionnement ou au surdimensionnement.

  • Calcul de la puissance nécessaire : La puissance de la pompe à chaleur doit être calculée en tenant compte des 3 critères suivants :
    • Le volume à chauffer.
    • Le coefficient de construction.
    • La température extérieure de base.
  • Choix de la pompe à chaleur : Vous devez choisir le type de pompe à chaleur le plus adapté parmi les 3 : Air/Air ou Air/Eau ou Eau/Eau. Pensez à combiner la pompe à chaleur avec une installation solaire en autoconsommation pour réduire vos coûts énergétiques.

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Pourquoi dimensionner une pompe à chaleur ?

En fonction de la puissance de la PAC que vous allez sélectionner, les coûts et performances seront différents. Pour rentabiliser votre choix de chauffage tout en profitant d’un logement correctement chauffé, il est important de bien dimensionner pac.

Les risques du sous-dimensionnement

sous dimensionner 1

Choisir une PAC avec une puissance plus faible à ce dont votre logement a besoin peut être très tentant. Notamment pour faire des économies sur le prix d’achat. Mais cette logique va amener beaucoup d’inconvénients sur le moyen et le long terme

En sous dimensionnant la puissance nécessaire, la pompe à chaleur risque de ne pas parvenir à chauffer correctement votre logement.  Ce qui vous forcera à passer un hiver inconfortable.
Si vous êtes équipé d’un appoint électrique, il  se lancera plus souvent que prévu pour amortir les manques de la pompe à chaleur.
Enfin, la PAC risque de fonctionner en continu pour tenter de chauffer le logement à la température souhaitée. La conséquence directe, sera une augmentation de la facture d’électricité et une usure prématurée de la pompe, et notamment de son compresseur

En résumé, si vous sous dimensionnez votre installation, vous réaliserez des économies immédiatement. Cependant, vous ne profiterez pas correctement du chauffage et vous verrez votre facture d’électricité augmenter chaque hiver.

Pourquoi éviter le surdimensionnement ?

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Surdimensionner son installation peut vous paraître être une bonne idée. Il semble logique qu’une pompe à chaleur plus puissante réponde mieux aux besoins du foyer. Sauf que ce n’est pas le cas. Opter pour une PAC trop puissante va là aussi provoquer des inconvénients qu’il faut éviter.

Comme la pompe à chaleur chauffera votre logement très rapidement, en raison de son surdimensionnement, les cycles de chauffe seront beaucoup plus courts. La pompe à chaleur démarre et s’arrête plus souvent. Ces arrêts vont générer une surconsommation. La performance énergétique sera inférieure aux prévisions. De plus, ces cycles courts vont peser sur le compresseur qui va se détériorer rapidement. 

Même si vous avez acheté une PAC entre 1 000€ et 3 000€ de plus que le prix adapté à votre logement, votre facture d’électricité sera plus élevée. Autre conséquence du surdimensionnement, vous devrez faire réparer votre pompe à chaleur plus tôt que prévu. Le seul avantage par rapport au sous-dimensionnement, est que votre logement sera chauffé. Mais c’est aussi et surtout le cas avec une installation de pompe à chaleur correctement dimensionnée !

3 étapes essentielles pour bien calculer la puissance de votre PAC

Calculer le volume à chauffer

Dans un premier temps, vous devez connaitre le volume que votre pompe à chaleur sera amenée à couvrir. Attention, ce calcul ne concerne pas la totalité du volume de votre logement mais de la zone qui sera chauffée par cette dernière.

En France, en moyenne, une maison va avoir une dimension d’un peu plus de 100 m². Alors pour notre exemple, nous allons imaginer une maison d’une superficie de 100m², chauffée par une seule PAC et d’une hauteur sous plafond de 2,5m de haut. Le volume à chauffer sera donc de 250m3 (100 x 2,5).

Pour notre cas concret, imaginons une maison d’une superficie de 100m², chauffée par une seule PAC et d’une hauteur sous plafond de 2,5m de haut.
Le volume à chauffer sera donc de :  250m3 (100 x 2,5).

*En France, en moyenne, une maison va avoir une dimension d’un peu plus de 100 m².

Connaître le coefficient de construction

Le coefficient de construction permet de connaître le niveau de déperdition thermique du logement. C’est une information importante pour calculer la puissance nécessaire pour un système de pompe à chaleur.

Plus un logement est bien isolé, plus son coefficient est bas et moins la chaleur produite par la pompe à chaleur est perdue.

Pour connaitre précisément ce taux, malheureusement le seul moyen est de faire réaliser un bilan thermique de la construction. Il s’agit d’un audit énergétique qui doit être réalisé par un bureau d’étude ou un thermicien qualifié.

Pour estimer ce coefficient selon votre logement, vous pouvez utiliser notre calculatrice pour dimensionner pompe à chaleur air eau.

Déterminer le nombre d'unités extérieures

En fonction de vos besoins et de la disposition de votre pompe à chaleur, déterminer si vous installez une seule unité extérieure ou s’il y en aura plusieurs.

Dans le second cas, il sera nécessaire de calculer 2 fois la puissance nécessaire. Celle-ci dépend des volumes à chauffer pour les différentes unités extérieures.

Je dimensionne ma pompe à chaleur

Calculatrice pour dimensionner pompe à chaleur air/eau

Simulateur PAC
Compris entre -2 et -29. Consultez la carte pour connaître la température extérieure de base de votre foyer.

Dimensionner PAC : l'impact de la température extérieure sur la puissance nécessaire

Pour calculer la puissance nécessaire pour votre PAC,  vous devez prendre en compte la température extérieure de base. En complément des informations concernant votre logement et vos besoins.

En effet, plus la température extérieure s’éloigne de la température souhaitée dans le logement (référence 21°C), plus la pompe à chaleur devra fonctionner. Les différentes régions en France ne sont donc pas égales.

Cette température extérieure de base est calculée en prenant la température la plus basse. Celle-ci est enregistrée pendant 5 jours consécutifs sur les 30 dernières années. A noter que cette donnée est souvent plus basse que la réalité, puisque basée sur des records.

Pour connaître la température extérieure de votre logement, vous pouvez vous référer à notre carte ci-dessous.

Carte de la France avec les températures extérieures de base - Données nécessaires pour dimensionner une pompe à chaleur

Calcul du dimensionnement de la pompe à chaleur

Une fois que le volume à chauffer est déterminé, ainsi que le coefficient de construction et la température extérieure de base du logement, nous avons les éléments nécessaires pour dimensionner la puissance du système de votre pompe à chaleur.

La formule du dimensionnement d'une pompe à chaleur

Volume à chauffer x Coefficient de construction x (température ciblée – température extérieure de base)

Exemple de calcul de dimensionnement d'une pompe à chaleur

Pour notre exemple, prenons un logement de 250m2, construit en respectant les normes RT2012 et se trouvant à Toulouse. (Coefficient de 0,7 et température extérieure de base de -5°C).

Soit : 250 x 0,7 x(21-(-5)) = 4550 watts

La déperdition énergétique de ce logement est donc estimée à 4,5 kW. La pompe à chaleur la plus adéquat avec cette installation est donc d’une puissance calorifique de 4,5kW. 

Comparaison de la puissance d’une pompe à chaleur pour un logement à Toulouse VS à Montbéliard.

Pour un logement du même volume qui se situe à Montbéliard et construit dans les années 50 (sans rénovation) et donc très mal isolé, la puissance nécessaire sera de 16kW.

Il y a donc une différence très importante en fonction du lieu et du niveau d’isolation du logement.

Selon votre projet, il peut être utile d’envisager une rénovation énergétique. L’ajout d’une solution d’autoconsommation combiné à un système de PAC peut vous aider à réduire les coûts énergétiques de votre maison.

Choisir la pompe à chaleur la mieux adaptée

Une fois la puissance de votre pompe à chaleur déterminé, il ne vous reste plus qu’à choisir parmi les différentes alternatives de pompes à chaleur sur le marché. 

Quelque que soit le modèle choisi : pompe à chaleur Air/Air, Air/Eau ou géothermie Eau/Eau, pensez à estimer la consommation d’énergie qui sera nécessaire pour chauffer votre logement.

En effet, pour alimenter votre pompe à chaleur, notamment pour les PAC Air/Eau et PAC Air/Air, vous aurez besoin d‘électricité.

Ce coût peut être réduit en optant pour une pompe à chaleur combinée à une installation solaire en autoconsommation. Un système de stockage thermique, comme par exemple Inelio, peut également vous aider.

Questions fréquentes

Comment dimensionner une pac air eau ?

Pour dimensionner une PAC air-eau, il faut prendre en compte : la surface à chauffer (m²), le niveau d’isolation du bâtiment (réglementation thermique), la température extérieure moyenne en hiver (zone climatique) et le besoin en chauffage : environ 50 à 100 W/m² selon l’isolation.

La formule pour calculer la puissance d’une pompe à chaleur est : Volume à chauffer (m3) x Coefficient de construction x (température ciblée – température extérieure de base)

Comment remplir note de dimensionnement pac ?

Pour remplir une note de dimensionnement PAC, les éléments suivants sont nécessaires :
  1. Surface et isolation du bâtiment.
  2. Zone climatique (température extérieure minimale).
  3. Besoin en chauffage : 50 à 100 W/m² selon l’isolation.
  4. Puissance nécessaire = Surface x Besoin (W/m²) / 1 000.
  5. Spécifications : type de PAC, température d’eau, et COP.

Un bilan thermique est recommandé pour valider le dimensionnement.

Quels sont les risques de sous-dimensionner une pac ?

Sous-dimensionner une PAC comporte de nombreux risques :

  1. Manque de chauffage : incapacité à couvrir les besoins en hiver.
  2. Suralimentation : fonctionnement continu, usure prématurée.
  3. Surconsommation électrique : baisse de l’efficacité énergétique.
  4. Inconfort thermique : température intérieure insuffisante.
  5. Durée de vie réduite : sollicitations excessives de l’appareil.
 

Pourquoi ne pas surdimensionner une pompe à chaleur ?

Surdimensionner une pompe à chaleur entraîne plusieurs difficultés :
  1. Des cycles courts : arrêts fréquents, usure prématurée.
  2. Une surconsommation énergétique : perte d’efficacité.
  3. Un confort réduit : mauvaise régulation de la température.
  4. Un coût excessif : investissement initial inutilement élevé.

Quelle puissance de pompe à chaleur pour 200m² ?

Pour une maison de 200 m², il faut généralement une pompe à chaleur d’une puissance comprise entre 8 et 12 kW, en fonction de l’isolation, du climat et des besoins spécifiques en chauffage.

Quelle puissance de pompe à chaleur pour 100m² ?

Pour une maison de 100 m², il faut généralement une pompe à chaleur d’une puissance comprise entre 5 et 8 kW, selon l’isolation, le climat et les besoins en chauffage.

Quelle puissance de pompe à chaleur pour 150m² ?

Pour une maison de 150 m², il faut généralement une pompe à chaleur d’une puissance comprise entre 7 et 10 kW, selon l’isolation, le climat et les besoins en chauffage.

Quelle puissance de pompe à chaleur pour un appartement 50m² ?

Pour un appartement de 50 m², il faut généralement une pompe à chaleur d’une puissance comprise entre 3 et 5 kW, selon l’isolation, le climat et les besoins en chauffage.
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Rudy
Passionné par la technologie et le web, j'ai rejoint l'équipe de FHE France en octobre 2020 en tant que responsable webmarketing. Spécialiste de toutes les questions liées à l'innovation, au digital et à l'autoconsommation, je gère tous les jours l'ensemble des axes de communication web permettant de mettre en avant nos marques, leurs valeurs et de développer la satisfaction des utilisateurs des produits FHE France et Achille by fhe.

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