Comment calculer la taille et la puissance d’une pompe à chaleur

Vous souhaitez doter votre maison d’une pompe à chaleur ? Pour cela, vous devez d’abord la dimensionner conformément aux besoins de votre maison.

En effet, un dimensionnement erroné peut nécessiter le remplacement de l’installation et plus que doubler l’investissement nécessaire.

C’est la raison pour laquelle la taille de la pompe à chaleur doit toujours être déterminée par un expert chauffagiste.

Néanmoins, les propriétaires qui souhaitent avoir une idée, un ordre de grandeur de la puissance et de la consommation, par exemple dans l’intention d’en calculer le coût ou de commander des devis, peuvent utiliser des valeurs et des formules approximatives.

Vous trouverez ici une liste des facteurs importants ainsi que les valeurs indicatives pour déterminer la taille et la puissance d’une pompe à chaleur.

Calcul de la capacité nécessaire pour une pompe à chaleur : la notion de capacité de chauffage

Pour choisir une pompe à chaleur de dimension et de capacité adaptées, on doit commencer par estimer la capacité de chauffage recherchée.

Cette capacité se définit comme étant l’énergie que doit fournir le système de chauffage durant les périodes les plus froides afin de maintenir le niveau de confort thermique voulu dans chaque pièce de l’habitation.

La capacité de chauffage d’une pompe à chaleur dépend de plusieurs facteurs :

• le type de PAC (solarothermique, air / eau, etc)
• Les conditions climatiques.
• La qualité de l’isolation du bâti.
• Le volume à chauffer.
• La consommation énergétique antérieure des lieux en matière de chauffage.

Une pompe à chaleur sous-dimensionnée ne répondra pas aux besoins de chauffage de la maison.

Une pompe à chaleur surdimensionnée coûtera plus cher et fonctionnera trop souvent à vide, ce faisant elle s’usera plus et devra être remplacée plus vite.

Facteurs pour le calcul de la capacité de chauffage

Le calcul de la capacité de chauffage fait intervenir en particulier ces 4 principaux facteurs :

Les réserves thermiques

Quand le chauffage est à l’arrêt, la chaleur stockée dans les planchers, les plafonds, les murs, les meubles, les objets, se diffuse vers les espaces plus froids. Quand le chauffage se remet en marche, ces structures réabsorbent la chaleur diffusée.

Pour regagner le niveau de température exigé, le système doit augmenter la quantité d’énergie qu’il fournit : cette demande de puissance thermique doit être prise en compte dans l’évaluation de la demande de chauffage.

Les pertes thermiques par conduction

Les déperditions thermiques par conduction désignent la quantité d’énergie qu’une construction perd par toutes ses ouvertures et ses fuites : le toit en premier lieu, les fenêtres et les portes ensuite, les murs enfin. Le degré d’isolation de ces structures détermine l’ampleur de cette perte d’énergie thermique.

Dans cette évaluation, on doit aussi intégrer la différence de température entre l’extérieur et l’intérieur de l’habitat, ainsi que l’existence de ponts thermiques.

Les pertes thermiques par ventilation

Pour calculer les pertes de chaleur liées à la ventilation, les experts en chauffage considèrent l’énergie perdue lors du renouvellement de l’air intérieur : en effet si on fait entrer de l’air froid dans une pièce préalablement chauffée, la température ambiante baisse rapidement. L’ensemble du bâti est susceptible de laisser place à des infiltrations d’air.

La consommation d’eau chaude

Le système de chauffage sert assez souvent à chauffer l’eau du domicile, pour la vaisselle, les bains et douches, le ménage. La quantité d’énergie nécessaire dépend principalement du système de production d’eau chaude employé.

Les systèmes avec réservoir consomment habituellement moins d’énergie que ceux produisant l’eau chaude de manière instantanée.

Dimensionnement de la pompe à chaleur

Pour déterminer la taille adéquate d’une PAC, les chauffagistes s’appuient sur une méthode de calcul de la charge thermique conforme à la norme DIN EN 12831 « Systèmes de chauffage dans les bâtiments – méthode de calcul des déperditions calorifiques de base ». Ce calcul permet d’évaluer les besoins énergétiques et la « charge thermique » de l’installation.

Pour une estimation rapide, il est possible d’utiliser des valeurs indicatives, dépendant du type de construction ainsi que de l’âge du bâtiment. Ces valeurs fournissent une estimation approximative des besoins en énergie en kilowatts (kW) par mètre carré (m²) de surface habitable.

Les valeurs de référence suivantes sont généralement utilisées pour dimensionner une pompe à chaleur :