Calcul du dimensionnement d’une pompe à chaleur

Quand vous souhaitez faire poser une pompe à chaleur, comme pour tous les appareils de chauffage, votre choix doit se faire en fonction des besoins du foyer et des caractéristiques du logement. En effet, si le modèle choisi n’est pas bien sélectionné et dimensionné, cela peut peser sur l’efficacité de l’installation et générer des complications financières dans le futur.

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.

Sommaire

Pourquoi faut-il bien dimensionner votre PAC ?

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

Les risques du sous-dimensionnement

Choisir une PAC avec une puissance inférieure à ce dont votre logement va avoir 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

Premièrement, en sous dimensionnant la puissance nécessaire, la pompe à chaleur risque de ne pas parvenir à chauffer correctement votre logement, vous forçant à passer un hiver inconfortable.
Ensuite, en fonction de votre installation, si vous êtes équipé d’un appoint électrique, ce dernier risque de se lancer plus souvent que prévu pour amortir les manques de la pompe à chaleur.
Et 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 somme, en sous dimensionnant votre installation, vous ferez des économies immédiates, mais vous ne pourrez pas correctement profiter du chauffage tout en voyant votre facture d’électricité continuer à augmenter chaque hiver.

Les risque du surdimensionnement

Surdimensionner son installation peut sembler pertinent, en effet, il semble logique qu’une pompe à chaleur plus puissante soit forcément adaptée pour assurer les 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. Et le fait que la pompe à chaleur démarre et se coupe plus souvent, va générer là aussi une surconsommation et donc une performance énergétique en deçà des prévisions. De plus, ces cycles courts vont peser sur le compresseur qui va se détériorer rapidement

Alors que vous aurez acheté une PAC 1000€ à 3000€ au dessus du prix adapté à votre logement, votre facture d’électricité sera plus élevée et 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 correctement dimensionnée !

Bien définir les besoins et les caractéristiques du logement

Calculer le volume à chauffer

tableau formules math

Dans un premier temps, vous devez connaitre le volume que votre pompe à chaleur sera amenée à couvrir. Attention, il ne s’agit pas forcément de 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).

Connaitre le coefficient de construction

Le coefficient de construction permet de connaitre le niveau de déperdition thermique du logement. C’est une information cruciale dans le calcul de la puissance nécessaire pour un système de pompe à chaleur (et tout autre type de chauffage).

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.

Cependant, pour estimer ce coefficient en fonction de votre logement, et ainsi pouvoir faire une projection proche de la réalité, vous pouvez vous baser sur notre tableau récapitulatif ci-dessous. 

Qualité d'isolation du bâtiment
Coefficient de construction
Logement aux normes RE2020
0,6
Logement aux normes RT2012
0,7
Logement aux normes RT2005
0,75
Logement aux normes RT2000
0,85
Logement bien isolé
1,1
Logement mal isolé
1,3
Logement très mal isolé
1,6

Déterminer le nombre d'unités extérieures

Enfin, en fonction de la situation des pièces que vous souhaitez chauffer, et du positionnement possible de votre pompe à chaleur, il vous faut déterminer si vous n’installerez qu’une seule unité extérieure ou s’il y en aura plusieurs.

Dans le second cas, le résultat du calcul de puissance nécessaire devra être réalisé deux fois en fonction des volumes à chauffer pour les différentes unités extérieures.

Prendre en compte la température extérieure

En plus des informations concernant votre logement et vos besoins, pour réaliser correctement le calcul de la puissance nécessaire pour votre PAC, vous devez prendre en compte la température extérieure de base. En effet, plus la température extérieure s’éloignera de la température souhaitée dans le logement (référence 21°C), plus la pompe à chaleur devra dégager de puissance pour rattraper la différence, les différentes régions en France ne sont donc pas égales.

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

Pour connaitre la température de base extérieure de votre logement, vous pouvez vous référer à notre carte ci-dessous ainsi qu’à son tableau qui précise cette donnée en fonction de la zone et de l’altitude.

carte des zones de température extérieure de base de france

Carte des zones de température extérieure de base en France.
Source : thermexcel.com (résumé de la norme NF EN 12831)

Zone A

Zone B

Zone C

Zone D

Zone E

Zone F

Zone G

Zone H

Zone I

Altitude
A
B
C
D
E
F
G
H
I
0 à 200m
-2
-4
-5
-7
-8
-9
-10
-12
-15
201 à 400m
-4
-5
-6
-8
-9
-10
-11
-13
-15
401 à 600m
-6
-6
-7
-9
-11
-11
-13
-15
-19
601 à 800m
-8
-7
-8
-11
-13
-12
-14
-17
-21
801 à 1000m
-10
-8
-9
-13
-15
-13
-17
-19
-23
1001 à 1200m
-12
-9
-10
-14
-17
-19
-21
-24
1201 à 1400m
-14
-10
-11
-15
-19
-21
-23
-25
1401 à 1600m
-16
-12
-21
-23
-24
1601 à 1800m
-18
-13
-23
-24
1801 à 2000m
-20
-14
-25
-25
2001 à 2200m
-15
-27
-29

Calcul du dimensionnement de la pompe à chaleur

Une fois que nous avons pu déterminer le volume à chauffer, que nous connaissons le coefficient de construction ainsi que la température extérieure de base du logement, nous avons les éléments nécessaires pour dimensionner la puissance de notre système de 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 :

Dans notre exemple, nous allons partir sur un logement de 2503, construit en respectant les normes RT2012 (coefficient de 0,7) et se trouvant à Toulouse (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 de 4,5kW. 

À titre informatif, pour un logement du même volume, mais situé à Montbéliard, 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. En fonction de votre projet, il sera peut être intéressant d’envisager une rénovation énergétique et l’ajout d’une solution d’autoconsommation conjointement à l’ajout d’un système de PAC pour réduire le coût énergétique du chauffage.

Quelle puissance de pompe à chaleur pour Xm²

Pour simplifier la visibilité de la puissance moyenne nécessaire par superficie d’un logement, voici un tableau récapitulatif en fonction du volume et du coefficient de construction. L’estimation est effectuée pour une installation située à moins de 200 m d’altitude.

Qualité d'isolation du bâtiment
50m²
100m²
120m²
150m²
200m²
Logement aux normes RE2020
2kW à 3kW
3,5kW à 5,5kW
4kW à 6,5kW
5kW à 8kW
7kW à 11kW
Logement aux normes RT2012
2kW à 3kW
4kW à 6,5kW
5kW à 7,5kW
6kW à 9,5kW
8kW à 12,5kW
Logement aux normes RT2005
2kW à 3,5kW
4,5kW à 7kW
5kW à 8kW
6,5kW à 10kW
8,5kW à 13,5kW
Logement aux normes RT2000
2,5kW à 4kW
5kW à 7,5kW
6kW à 9kW
7,5kW à 11,5kW
10kW à 15,5kW
Logement bien isolé
3kW à 5kW
6,5kW à 10kW
7,5kW à 12kW
9,5kW à 15kW
12,5kW à 20kW
Logement mal isolé
3,5kW à 6kW
7,5kW à 12kW
9kW à 14kW
11kW à 17,5kW
15kW à 23,5kW
Logement très mal isolé
4,5kW à 7kW
9kW à 14,5kW
11kW à 17kW
14kW à 21,5kW
18,5kW à 29kW

*Hauteur sous plafond estimée systématiquement de 2,5m

Choisir la pompe à chaleur la mieux adaptée

Une fois que vous connaissez la puissance nécessaire pour chauffer votre logement efficacement, il ne vous reste plus qu’à choisir parmi les différentes alternatives de pompes à chaleur sur le marché. 

Que vous choisissiez une pompe à chaleur Air/Air, Air/Eau ou même une pompe à chaleur à 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 devrez consommer de l’électricité. Ce coût peut être fortement réduit en optant pour une pompe à chaleur combinée à une installation solaire en autoconsommation, ainsi qu’avec un système de stockage thermique Inelio.

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Questions fréquentes

Comment calculer la puissance d'une pompe à chaleur ?

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)

Quelle puissance de pompe à chaleur pour 200m² ?

Pour une maison de 200m², en fonction de la qualité de l’isolation du logement et de son emplacement géographique, la puissance nécessaire pour chauffer avec une pompe à chaleur va aller de 7kW (pour une maison RE2020) à 29kW (pour une passoire thermique). 

Quelle puissance de pompe à chaleur pour 100m² ?

Pour une maison de 100m², en fonction de la qualité de l’isolation du logement et de son emplacement géographique, la puissance nécessaire pour chauffer avec une pompe à chaleur va aller de 3,5kW (pour une maison RE2020) à 14,5kW (pour une passoire thermique). 

Quelle puissance de pompe à chaleur pour 120m² ?

Pour une maison de 120m², en fonction de la qualité de l’isolation du logement et de son emplacement géographique, la puissance nécessaire pour chauffer avec une pompe à chaleur va aller de 4kW (pour une maison RE2020) à 17kW (pour une passoire thermique). 

Quelle puissance de pompe à chaleur pour 150m² ?

Pour une maison de 150m², en fonction de la qualité de l’isolation du logement et de son emplacement géographique, la puissance nécessaire pour chauffer avec une pompe à chaleur va aller de 5kW (pour une maison RE2020) à 21,5kW (pour une passoire thermique). 

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

Pour un appartement de 50m², en fonction de la qualité de l’isolation du logement et de son emplacement géographique, la puissance nécessaire pour chauffer avec une pompe à chaleur va aller de 2kW (pour une maison RE2020) à 7kW (pour une passoire thermique). 

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Rudy
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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