Solution technique - Janvier-Février 2021
Bien dimensionner sa PAC
Quelle est la démarche à suivre par l’installateur électricien pour mener à bien un projet de PAC (pompe à chaleur) et satisfaire les attentes de confort (chauffage, eau chaude sanitaire, climatisation) de son client, l’utilisateur final ?
D’abord, bien connaître les attentes du client : « Ceci implique une visite de l’installateur sur site, afin d’établir le bilan thermique de la maison, pièce par pièce… », explique François Deroche, vice-président de l’Afpac (Association française de la pompe à chaleur) et président du comité pompes à chaleur d’Uniclima : « Ceci pour caler la sélection de la pompe à chaleur en tenant compte de l’orientation de la maison, de son isolation, du besoin attendu de chauffage ou de rafraîchissement et des besoins en eau chaude sanitaire. En fonction de l’analyse des besoins, l’installateur sélectionnera l’équipement le plus approprié : une PAC air/eau simple ou double service, une PAC hybride. » Cette démarche peut nécessiter un accompagnement. Un installateur acquiert les connaissances requises pour obtenir la certification Qualipac ou Qualifelec. L’Afpac a publié sur son site Internet un guide pour « réussir son installation en maison individuelle ». En l’occurrence, une mine d’or d’informations et de schémas.
Pour les PAC air/air, il pourra proposer de multiples choix d’unités intérieures, comme des unités murales qui s’installent au-dessus des portes de la pièce à rafraîchir ou à chauffer, ou un système gainable qui s’encastre dans les combles. Il existe aussi des PAC géothermiques dont la source froide est constante, puisqu’assurée par la terre, ce qui permet de maintenir un coefficient de performances optimal toute l’année, supérieur à 7, contre 4 ou 4,5 pour les PAC air/air ou air/eau.
Concrètement, dans le résidentiel, la puissance des PAC air/eau s’étend généralement de 3 kW dans le neuf, jusqu’à 8 à 16 kW en rénovation, voire jusqu’à 20 kW.
Dimensionner sa PAC, mais comment ?
Le dimensionnement de la PAC est réalisé par l’installateur qui a établi le bilan thermique. Il peut être fait par un bureau d’études ou s’appuyer sur les outils des fabricants. En mode chauffage, il effectuera un calcul de déperditions pièce par pièce afin d’évaluer précisément les besoins de chauffage et, en mode été, de rafraîchissement. Les DTU indiquent qu’une PAC doit couvrir 80 % des besoins de chauffage à la température de dimensionnement. En l’occurrence, c’est la température extérieure minimale de la zone géographique concernée (par ex : -7° C en zone parisienne). Si la PAC bénéficie d’un appoint électrique, l’ensemble doit couvrir 120 % des besoins, de façon à éliminer les risques d’inconfort des utilisateurs.
L’installateur peut aussi conseiller au client d’isoler sa maison pour réduire les déperditions. Chaque fabricant dispose par ailleurs de tableaux de puissance (ou d’abaques) de ses équipements permettant de sélectionner la puissance de la PAC. Ayant ainsi évalué les besoins de chauffage, l’installateur sélectionne un équipement, de préférence certifié NF PAC ou HP-Keymark, qui offre les gages de sécurité requis par l’utilisateur final. La sélection de produits certifiés permet de connaître l’efficacité énergétique des équipements.
Les fabricants mettent à disposition de l’installateur des outils numériques pour l’accompagner dans sa phase de sélection, établir le bilan thermique, déterminer les besoins en eau chaude sanitaire ou, dans le cas d’une rénovation, la puissance des radiateurs, calculer les pertes de charge hydraulique de l’installation, générer les schémas électriques et hydrauliques afin de l’aider à préparer son chantier, enfin, de lister les équipements hydrauliques requis pour l’accompagner sur le chantier.
Certaines PAC utilisent des réfrigérants (R32 ou R290) à très faible PRP (potentiel de réchauffement planétaire) offrant des alternatives pour réduire l’empreinte carbone. L’installateur qui acquiert ces réfrigérants devra justifier la présence de techniciens habilités à leur manipulation, tandis que son entreprise doit être enregistrée à la Dreal de façon à pouvoir acheter l’équipement.
Plus de confort, dépenses d’énergie moindres
Au travers de l’acquisition d’une PAC, le client final cherche un meilleur confort, une diminution de ses dépenses d’énergie, voire une limitation de l’empreinte carbone. Celle-ci est liée à la consommation d’énergie sur la durée de vie de l’équipement, mais aussi au réfrigérant utilisé. Il convient d’adapter la régulation de la PAC à la zone géographique où elle est installée pour que sa puissance puisse varier en respect des conditions météorologiques externes. Les technologies mises en œuvre sur les PAC le permettent. L’installateur se doit d’expliquer lors de la prise en main, le fonctionnement optimal de la PAC qui, grâce à son intelligence interne, est capable de moduler la température des locaux tout en garantissant des économies d’énergie. Dans le futur, il y aura plus d’intelligence, notamment dans l’ère des objets connectés : désormais, les PAC sont pilotables à la voix pour régler le chauffage à la bonne température, tout en offrant plus de souplesse d’utilisation. Demain, l’équipement connecté autorisera des interventions à distance, améliorera les scénarios de fonctionnement de la PAC, proposera des économies d’énergie à l’utilisateur, rassurera l’installateur quant au suivi et à la gestion des défauts susceptibles de survenir… Et ce à distance, en s’appuyant sur les solutions d’intelligence artificielle installées dans le cloud résidentiel : on va détecter les défauts de performance, alerter l’installateur chargé de la maintenance de l’équipement… Avec son intelligence embarquée, la PAC deviendra l’assistant de l’optimisation de la maintenance et de la pérennité de l’équipement. Des scénarios de maintenance prédictive sont en cours de développement : la PAC pourra déterminer elle-même l’organe défaillant, alerter le mainteneur, lui indiquer la nature de la défaillance, la référence de la pièce sur laquelle il doit intervenir et, par conséquent, la commander chez son fournisseur. Il sera de même possible d’améliorer le diagnostic, d’être plus performant… C’est un gage de pérennité et de durabilité des usages pour l’utilisateur final.
Il est aussi un point de vigilance pour la rénovation : comme la PAC est un équipement de haute technologie qui ne souffre pas la médiocrité. Une installation peut connaître des phénomènes susceptibles de générer des boues et des encrassements, il faut donc s’assurer d’un bon désembouage de l’installation avant la mise en œuvre d’une PAC.
Finalement, le contrat de maintenance, obligatoire, doit accompagner l’offre d’acquisition de la PAC : il s’agit d’un contrat d’entretien avec une visite annuelle ou d’un contrat de maintenance qui peut inclure la main-d’œuvre pour libérer l’esprit de l’utilisateur final et l’accompagner pendant toute la durée de vie de l’équipement.
Jean-Claude Festinger
