Les pompes à chaleur double service assurent à la fois le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire. Elles peuvent être installées en construction neuve comme pour la rénovation d’un logement, en remplacement d’un appareil de chauffage plus classique. Sa mise en œuvre doit être effectuée par un professionnel qualifié car le bon dimensionnement de l’installation est la clé de la performance du système.
Avec leur prise en compte depuis 2013 dans la RT 2012, les pompes à chaleur double service se développent de plus en plus. Elles présentent plusieurs avantages : un gain de place et une emprise au sol réduite grâce à la compacité de l’appareil assurant deux fonctions ; un investissement limité par rapport à l’addition de deux solutions ; un seul contrat de maintenance.
Pour le choix du matériel, la certification NF PAC garantit la conformité de l’appareil aux normes en vigueur, ainsi que le respect des performances minimales. En outre, depuis 2015, tous les équipements de chauffage sont soumis à l’étiquetage énergétique. Dans le cas d’une pompe à chaleur double service, il comporte deux colonnes : l’une pour l’efficacité énergétique du mode chauffage et l’autre pour l’efficacité énergétique du mode production d’eau chaude sanitaire.
Un installateur professionnel, idéalement qualifié RGE*, pourra également vous aider dans ce choix, en prenant en compte les spécificités de votre logement. En juin 2014, le programme Rage (Règles de l'art Grenelle Environnement) a publié des recommandations professionnelles pour concevoir, dimensionner, mettre en œuvre, entretenir et maintenir une installation de ce type.
Si ces appareils peuvent être simples d’utilisation, c’est toutefois à condition que les besoins de chauffage et d’eau chaude soient équilibrés. Le calcul du volume du ballon d’eau chaude doit s’effectuer par rapport aux besoins réels du logement afin de satisfaire la demande. La solution s’adaptera donc à chaque cas. Par exemple, si le logement neuf est particulièrement bien isolé, les besoins en eau chaude seront supérieurs aux besoins de chauffage : un relais pour la fourniture d’eau chaude pourra alors être étudié. À l’inverse, dans un logement rénové, la PAC double service peut être installée en relève de chaudière pour le chauffage et en substitution de la production d’eau chaude. Dans les régions au climat rigoureux, l’efficacité de la PAC double service peut diminuer car, en accordant la priorité à la production d’eau chaude, elle peut réduire le confort thermique à l’intérieur du logement. Un chauffage d’appoint peut alors s’avérer nécessaire.
Le système de PAC double service le plus répandu consiste à faire circuler l’eau sortant du condenseur de la PAC soit vers le circuit de chauffage, soit vers le ballon de préparation d’eau chaude sanitaire. Ce basculement entre les deux fonctions s’opère sous le contrôle de la régulation, par la commande d’une vanne à trois voies directionnelles. De cette façon, le mode dissocié de la PAC donne la priorité à la production d’eau chaude la nuit, lorsque les besoins de chauffage sont réduits et le prix du kWh moins élevé. Ce mode de fonctionnement est intéressant car il est plus facile d'interrompre le chauffage ponctuellement pendant la nuit mais requiert toutefois une capacité de stockage d’eau chaude importante. La production d’eau chaude peut aussi répondre à deux consignes différentes : par exemple, à 55°C la nuit et à 40°C le reste du temps. Certains appareils fonctionnent en « tout ou rien » et d’autres à vitesse variable. Ces derniers sont, pour la plupart, équipés d’un compresseur avec variation électronique de vitesse (technologie Inverter). C’est l’installateur qui décidera quelle est la meilleure solution pour gérer les pics de consommation d’eau chaude le matin, le midi et le soir.
On distingue deux grandes familles de PAC double service : des PAC air extérieur/eau monoblocs ou à éléments séparés ; des PAC sur sondes thermiques verticales, sur capteurs enterrés horizontaux ou sur eau de nappe.
Séparer la machine thermodynamique et le ballon d’eau chaude peut permettre une plus grande latitude sur le placement et le dimensionnement de ce dernier. Il est recommandé de l’installer au plus près des points de puisage car, en minimisant les longueurs des canalisations entre le stockage d’eau chaude sanitaire et les points de puisage, on limite les déperditions thermiques, les risques de développement des bactéries légionnelles, ainsi que le temps d’attente aux robinets. Il est également recommandé de ne pas réaliser de bouclage sur la distribution d’eau chaude sanitaire : grande consommatrice d’énergie, cette technique détruit également la stratification dans le ballon d’eau chaude.
Quant à la puissance de la PAC, elle sera déterminée en fonction des besoins de chauffage seuls et des déperditions du logement, en veillant à ce que cette puissance n’induise pas d’inconfort thermique des occupants quand le chauffage est interrompu pendant la production d’eau chaude.
Les règles du programme Rage présentent des tableaux, utiles pour évaluer les temps de réchauffage d'eau nécessaires en fonction de la puissance calorifique moyenne de la pompe et de la capacité du ballon, selon différents scénarios de régulation avec ou sans résistance d'appoint.
À titre d’exemple, certaines pompes à chaleur air extérieur/eau vont mettre en route le réchauffage de l’eau chaude sanitaire uniquement via la résistance électrique intégrée au ballon les jours les plus froids, et ce afin de limiter les risques d’inconfort thermique. Le reste du temps, au moment du réchauffage de l’eau chaude sanitaire, une relance automatique du chauffage peut être effectuée si besoin, en fonction de la température ambiante.