Dimensionnement des pompes à chaleur : les règles à respecter
Paru dans Gesec Magazine 261 Printemps 2023
DTU, RGE, CEE : le bon dimensionnement des PAC est très encadré et un faux pas peut être lourd de conséquences. Une bonne raison d’en maîtriser les arcanes.
Dimensionner une pompe à chaleur, vous savez faire. Pourtant, le risque d’essuyer un refus de dossier CEE ou de voir la mention RGE remise en question en raison d’une installation classée « non satisfaisante » ou « non conforme » est bien réel. Sans oublier que l’installateur sera jugé fautif si le dimensionnement du système de chauffage n’est pas fait dans les règles de l’art. Voici ce que vous devez savoir pour un dimensionnement irréprochable.
La norme DTU 65.16
La norme NF DTU 65.16 de juin 2017 concerne les PAC de puissance ≤ 70 kW installées dans les bâtiments résidentiels et tertiaires en neuf comme en rénovation. Le DTU impose de baser le dimensionnement des PAC sur les déperditions thermiques du volume chauffé calculées selon la méthode de la NF EN 12831 à partir :
- de la température extérieure de base (Tbase) issue de la norme NF P52-612/CN ;
- des caractéristiques du bâtiment (date de construction, année de construction, etc.) fournies par le maître d’ouvrage.
Le DTU précise que le dimensionnement doit être effectué en mode fonctionnement (chauffage). Des tableaux donnent l’intervalle de conformité pour la puissance du générateur (PAC seule), et le cas échéant pour la puissance de la PAC avec appoint, de sorte que la PAC ne soit ni surdimensionnée ni sous-dimensionnée vis-à-vis des déperditions thermiques de base ainsi calculées.
Les bornes mini et maxi, exprimées en pourcentage de déperdition (coefficient de déperdition), varient selon la technologie de la pompe à chaleur air eau, air air, et eau eau, son fonctionnement (monovalent ou bivalent), sa régulation (tout-ou-rien ou variation de puissance de chauffage), le volume du logement, ou encore l’inertie des locaux chauffés, etc.
Exemple de règles de dimensionnement dans le cas d’un fonctionnement bivalent
- La puissance du générateur doit couvrir entre 70 (ou 80 % selon les cas) et 100 % (ou 120 % selon les cas) des déperditions.
- La puissance de la PAC avec appoint doit couvrir au moins 120 % des déperditions.
En dehors de ces intervalles, la puissance n’est pas conforme aux règles de l’art, ce qu’un expert judiciaire ne manquera pas de reprocher à l’installateur.
Remarque : le DTU ne s’applique pas aux systèmes hybrides (PAC air eau + chaudière gaz ou fioul avec régulation intégrée), appelés désormais « PAC hybrides », qui ont leurs propres règles de dimensionnement.
Les règles RGE
Depuis le 1er janvier 2021, les audits de chantier RGE se fondent obligatoirement sur les critères établis dans des grilles d’audit communes à tous les organismes de qualification (Qualibat, Qualit’EnR, Qualifelec). Une non-conformité majeure entraîne automatiquement un audit supplémentaire et peut mener à une suspension de la mention RGE.
Un calcul de déperditions de chaleur et une note de dimensionnement doivent être présentés lors de l’audit RGE d’une PAC (air air, air eau ou eau eau).
L’absence de l’un ou l’autre de ces documents constitue une non-conformité majeure. Aucun format n’est imposé : il est tout à fait possible de réaliser le calcul via un fichier Excel « fait maison ».
Les grilles d’audit RGE tolèrent une petite marge vis-à-vis des règles du DTU. Si on prend l’exemple d’une PAC air/eau régulée en tout ou rien, le DTU exige que le générateur couvre entre 70 et 100 % des déperditions, mais la grille ne déclenche une non-conformité mineure que si la puissance du générateur passe en dessous de 60 % ou au-dessus de 130 % des déperditions calculées. En revanche, au-delà de 140 % des déperditions, la non-conformité devient majeure, ce qui met en péril la mention RGE.
Les règles du dispositif CEE
Des contrôles CEE obligatoires, en vigueur depuis le 1er avril 2022, déterminent si l’opération de travaux est classée « satisfaisante » ou « non-satisfaisante ».
Pour les PAC air eau ou eau eau en tertiaire, seuls les critères directement liés à la fiche BAT-TH-113 sont pris en compte (valeur de l’efficacité énergétique saisonnière, etc.). En revanche, pour le résidentiel (fiches BAR-TH-104 « PAC air/eau et eau/eau » et BAR-TH-159 « PAC hybride individuelle »)
l’annexe III de l’arrêté du 28 septembre 2021 modifié introduit des critères supplémentaires :
- une note de dimensionnement réalisée à partir des déperditions doit être remise au bénéficiaire ;
- la PAC ne doit pas être « manifestement sous-dimensionnée ou surdimensionnée ».
Ainsi, pour une PAC air eau en résidentiel, la puissance du générateur doit couvrir entre 60 et 130 % des déperditions (pour les critères spécifiques à la PAC hybride, lire l’encadré ci-dessous). En dessous ou au-dessus, l’opération sera classée non-satisfaisante et les CEE ne seront pas versées au bénéficiaire.
PAC hybride : enfin des règles officielles !
Tout chantier d’installation d’une PAC hybride engagé (devis signé) à partir du 1er novembre 2022 doit respecter le critère de dimensionnement introduit par l’arrêté du 20 juillet 2022 : la puissance de la PAC seule (calculée à 0°C pour l’air extérieur et 50°C départ chauffage) doit couvrir entre 40 et 80 % des déperditions. à noter que 80 % est la limite de surdimensionnement, la règle de dimensionnement validée par les fabricants (Afpac et Uniclima) situe l’optimum technico-économique entre 40 et 60 % des déperditions thermiques de base.
Important : même si les critères des audits RGE et CEE sont plus tolérants, le DTU fait foi en cas de litige ! Il faut donc voir les plages données dans les grilles d’audit comme des marges d’erreur et non comme de nouvelles règles à suivre.
Illustration des critères de conformité pour une chaleur air eau (tout-ou-rien)
Intervalles de conformité pour la puissance du générateur (en pourcentage de déperdition)
- Vert : conforme au DTU ;
- Rouge : conforme du point de vue des CEE, acceptable (non-conformité mineure) du point de vue RGE mais non-conforme au DTU
- Noir : non-conformité majeure pouvant conduire à la perte du RGE et refus des CEE.
Les points clés à retenir
Les points clés à retenir pour dimensionner une PAC en accord avec le DTU, les critères CEE – Coup de pouce et RGE
- Il faut impérativement suivre les règles de dimensionnement du DTU 65.16 basées sur le calcul de déperditions. On oublie donc les méthodes simplifiées parfois proposées dans les logiciels des fabricants.
- Attention à bien fournir au client la note de dimensionnement issue de ce calcul et à en conserver une copie pour pouvoir la présenter lors des audits RGE et CEE.
Questions associées
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La puissance de la pompe à chaleur (PAC) est un élément crucial pour garantir son bon fonctionnement et son rendement énergétique. Une pompe à chaleur sous-dimensionnée ne pourra pas subvenir aux besoins en chauffage du logement, tandis qu’une pompe à chaleur surdimensionnée consommera plus d’énergie qu’il n’est nécessaire.
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Pour déterminer la puissance adéquate, il faut prendre en compte plusieurs facteurs, tels que :
- La surface de l’habitation et le volume à chauffer
- L’isolation du logement
- Le climat de la région
- Les besoins en chauffage
- Le budget disponible
- La hauteur sous plafond
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Il est fortement conseillé de faire appel à un professionnel qualifié pour dimensionner votre PAC.
En effet, un professionnel pourra réaliser une étude approfondie de votre logement et de vos besoins, et vous proposera la solution la plus adaptée à votre situation.
Il pourra également vous accompagner dans l’installation et la mise en service de votre PAC.
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Il existe trois principaux types de pompes à chaleur (PAC) disponibles sur le marché, qui se différencient par la source d’énergie utilisée pour capter les calories :
1. PAC aérothermiques :
- Air-air : Chauffent et/ou rafraîchissent l’air ambiant du logement. Ne nécessitent pas de travaux importants.
- Air-eau : Produisent de l’eau chaude sanitaire et peuvent assurer le chauffage du logement. Plus performantes que les air-air mais installation plus complexe.
2. PAC géothermiques :
Puisent la chaleur dans le sol ou dans une nappe phréatique. Offrent un excellent rendement mais nécessitent des forages importants et sont plus coûteuses à l’installation.
3. PAC hydrothermiques :
Utilisent l’eau d’un lac, d’une rivière ou d’une nappe phréatique comme source d’énergie. Peuvent être très performantes mais leur installation est conditionnée à la proximité d’une source d’eau adaptée.
Choisir le type de PAC le plus adapté dépend de plusieurs facteurs :
- Budget: Les PAC air-air sont les plus abordables, tandis que les PAC géothermiques sont les plus coûteuses.
- Besoins en chauffage et en eau chaude sanitaire : Les PAC air-air ne conviennent que pour le chauffage ou le rafraîchissement, tandis que les PAC air-eau et les PAC géothermiques peuvent assurer les deux.
- Performance énergétique : Les PAC géothermiques offrent le meilleur rendement, suivies des PAC air-eau et des PAC air-air.
- Disponibilité de la source d’énergie : Les PAC géothermiques nécessitent un terrain adapté, tandis que les PAC hydrothermiques nécessitent une source d’eau à proximité.
- Contraintes d’installation : Les PAC air-air sont les plus simples à installer, tandis que les PAC géothermiques et hydrothermiques nécessitent des travaux plus importants.
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MaPrimeRénov :
- Aide forfaitaire pour les ménages modestes et précaires.
- Montant variable selon le type de PAC et les revenus du foyer.
- Cumulable avec d’autres aides.
Éco-prêt à taux zéro (PTZ) :
- Prêt sans intérêt pour financer les travaux de rénovation énergétique, dont l’installation d’une PAC.
- Ouvert à tous les ménages.
- Remboursement sur une durée maximale de 20 ans.
Bonus Coup de Pouce :
- Aide complémentaire pour les ménages modestes et précaires.
- Montant variable selon le type de travaux et les revenus du foyer.
- Non cumulable avec MaPrimeRénov’.
Certificats d’économies d’énergie (CEE) :
- Remboursement d’une partie du coût de l’installation PAC par les fournisseurs d’énergie.
- Le montant des CEE varie en fonction du type de PAC et des performances énergétiques du logement.
- Cumulable avec d’autres aides.
Aides locales :
- Certaines régions et communes proposent des aides complémentaires pour l’installation d’une PAC.
- Il est important de se renseigner auprès de son agence locale de l’énergie pour connaître les aides disponibles.
Conditions d’éligibilité :
- Les aides financières sont généralement conditionnées à la réalisation des travaux par un professionnel RGE (Reconnu Garant de l’Environnement).
- Le logement doit également répondre à certaines exigences de performance énergétique.
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