Comment choisir sa pompe à chaleur de piscine ?

Chauffer sa piscine permet d'augmenter le plaisir de la baignade mais aussi de rallonger la période d'utilisation. Parmi les nombreuses façons de chauffer sa piscine, la pompe à chaleur est la plus répandue.

La pompe à chaleur de piscine, abrégée PAC, est le moyen de chauffage qui possède le meilleur rendement, donc le coût d'usage le plus bas. En revanche, il faut consentir à un investissement qui peut être conséquent au départ.

Les pompes à chaleur de piscine sont du type air/eau. Elles prennent la chaleur de l'air extérieur et la libère dans l'eau du bassin. Une fois installée, leur fonctionnement est très simple : vous réglez le thermostat et la régulation se fait d'elle-même. Une pompe à chaleur de piscine s'installe à l'extérieur, elle se positionne dans le circuit de filtration après le filtre et avant l'éventuel système de traitement.

Principe de fonctionnement de la pompe à chaleur

Les calories contenues dans l'air extérieur sont transférées dans un fluide froid qui se transforme en gaz sous l'effet de cet apport calorique. Compressé, ce fluide s'élève rapidement en température puis au contact du circuit d'eau, il se condense et transfère sa chaleur à l'eau. Ensuite, le fluide passe dans un détendeur qui abaisse fortement sa température et c'est reparti pour un tour. Même principe qu'un réfrigérateur mais à l'envers !

Ce principe permet d'avoir un rendement important. Naturellement, ce cycle demande un apport en électricité afin de compresser le fluide. Néanmoins, le rendement peut atteindre plus de 600% mais il est fortement dépendant de la différence de température entre l'air et l'eau d’où un dimensionnement délicat. Cependant, en respectant quelques règles de base, il est possible d'évaluer la puissance nécessaire.

La pompe à chaleur doit être dimensionnée pour assurer la montée en température de l'eau du bassin dans un temps acceptable en début de saison. Surdimensionnée, la température monte plus rapidement mais lorsque la température est stabilisée, sa consommation est trop élevée. Sous-dimensionnée, le temps de montée est trop lent.

Afin de rester dans des puissances raisonnables, une montée en température de 2 à 3 °C par jour est considérée comme correcte d'autant plus que la puissance joue fortement sur le coût d'achat. Du fait de son mode de fonctionnement, le dimensionnement de la PAC varie suivant les régions. Pour prendre l'exemple de la France métropolitaine, dans une région ensoleillée du sud, disons Nice ou Ajaccio, vous pouvez vous permettre d'avoir une PAC d'une puissance inférieure à celle requise à Lille ou Strasbourg.

Formule pour calculer la puissance d'une pompe à chaleur de piscine

La puissance nécessaire peut se calculer par la formule : Puissance en kW = V en m3 x C x E, V étant le volume d'eau du bassin.

Suivant le temps de montée de température souhaitée, entre 2 et 3°C par jour, fixez C entre 0.12 et 0.18 et E entre 0.8 si vous êtes en Corse ou sur la Côte d'Azur et 1.2 si vous êtes à Lille ou dans les Alpes.

Exemples de calcul de puissance de PAC de piscine

Pour illustrer, prenons l'exemple d'une piscine située à Lyon, ville considérée comme ayant un temps d'ensoleillement dans la moyenne nationale.

• P = 50 x 0.15 x 1 = 7.5 kW soit une PAC de 8 kW.

Pour une piscine située en Corse, le même calcul donne une puissance de 6 kW.

Une piscine de 120 m3 à Lille sera bien chauffée avec une pompe de 120 x 0.18 x 1.2 = 26 kW mais en acceptant un temps de chauffage un peu plus long, une PAC de 120 x 0.12 x 1.2 soit 18 kW serait acceptable.

Pour ceux que ces calculs rebutent, les sites constructeurs affichent des cartes de France préconisant la puissance adéquate suivant les régions. Un minimum de 3 kW est à respecter même pour une petite piscine afin d'assurer un maintien de température correct. Gardez également en mémoire qu'une piscine hors sol est moins isolée qu'une piscine enterrée et que pour cette raison elle se refroidit plus vite.

Puissance de pompe à chaleur pour des piscines de 30 à 50 m3

• Les valeurs extrêmes supérieures sont données pour une piscine située dans une région peu ensoleillée ou en montagne exposée au vent.

• Les valeurs extrêmes inférieures peuvent être adoptées pour une piscine abritée dans une région très ensoleillée.

Ces exemples montrent que le paramètre de temps de chauffe est relatif au coût de pompe à chaleur. Une piscine qui ne serait chauffée que le temps des vacances estivales nécessite une puissance supérieure afin d'être vite opérationnelle alors qu'une piscine de résidence principale peut être légèrement sous dimensionnée puisque démarrée plus tôt pour une longue période. Et c'est là que rentre en jeu le COP !

Focus sur le coefficient de performance

Le COP est le coefficient de performances de la PAC, autrement dit, il permet d'évaluer le rendement d'une pompe à chaleur de piscine et notamment de les comparer entre elles. Le COP est le rapport entre la puissance consommée et la puissance délivrée. La puissance délivrée est celle dont vous avez calculé la valeur précédemment.

Le COP ne signifie rien s'il n'est pas précisé la valeur de la température pour lequel il a été calculé. Habituellement, pour les PAC de piscine, il est donné pour 15°C. De par le principe de fonctionnement, le COP est d'autant meilleur que la différence de température entre l'air et l'eau est faible.

Entre deux pompes à chaleur de même puissance, celle qui a le meilleur COP à la même température est celle qui consomme le moins. Après avoir défini la puissance, c'est donc le deuxième critère à prendre en compte dans votre choix.

La température extérieure limite

La température extérieure limite : étant donné que la pompe à chaleur extrait des calories de l'air ambiant, il existe une limite en dessous de laquelle la PAC ne peut plus en récupérer. Concernant les pompes à chaleur de piscine, cette limite n'est jamais supérieure à 5°C. En général, pour une piscine extérieure, à cette température la piscine est en hivernage. Pour une piscine abritée ou intérieure, ce n'est pas toujours le cas. Vérifiez donc ce point limite aussi appelé « point de bivalence ».

Le niveau sonore de la PAC

Les pompes à chaleur peuvent être très bruyantes. Sachant qu'elles sont à l'extérieur, leur positionnement doit être étudié pour ne pas nuire au bien-être autour de la piscine. Et attention aux éventuels voisins ! Reportez-vous aux données constructeurs donnant les niveaux de bruit (en dB) en fonction de la distance. Pour comparaison, rappelez-vous qu'une conversation normale est mesurée à 60 dB, un bruit de circulation à 80 dB et un réfrigérateur à 40 dB.

La réversibilité de la pompe à chaleur

Certaines pompes à chaleur sont réversibles, elles peuvent refroidir l'eau. Cette fonctionnalité impacte le prix. En France métropolitaine cela est rarement utile. Si l'eau devient trop chaude, il suffit de ne plus couvrir la piscine la nuit.

Le débit d'eau

Le rendement optimum d'une pompe à chaleur est donné pour un certain débit. Il convient donc que la pompe de filtration soit en adéquation et qu'elle puisse fournir au moins ce débit. Par ailleurs, il est essentiel lors de l'installation de réaliser un montage by-pass, d'une part pour court-circuiter éventuellement la pompe à chaleur en cas de panne, et d'autre part pour pouvoir dériver une partie du flux en cas de débit trop fort. En effet, si le débit est trop fort l'eau n'aura pas le temps de chauffer correctement. Parfois le kit by-pass est fourni en option avec la PAC.

La commande déportée

Certains modèles de PAC permettent de déporter le tableau de commande. Si votre projet d'installation rend la pompe à chaleur difficile d'accès, cette solution permet de garder le tableau de commande à portée et à l'intérieur.

L'échangeur et le compresseur

Comme souvent, la technologie a un impact sur la fiabilité. Deux éléments sont à regarder de près : l'échangeur et le compresseur.

L'échangeur

L'échangeur peut être en inox ou en titane. Si vous utilisez l'électrolyse comme méthode de traitement de l'eau, ou dans le cas d'une piscine d'eau de mer, le titane est incontournable (dans tous les cas celui-ci a une durée de vie plus longue).

Le compresseur

Concernant le compresseur, il en existe trois types :

• à piston ;

• rotatif ;

• Scroll.

Si vous le pouvez, évitez le compresseur à piston. Préférez le compresseur Scroll plus fiable et moins bruyant. Le compresseur Scroll est un compresseur rotatif dont le rotor possède un design optimisé.

Les pompes à chaleur de piscine peuvent être à montage horizontal ou vertical, celui-ci est défini par la position du ventilateur d'extraction. les deux ont les mêmes performances.

La pompe à chaleur verticale est moins bruyante mais plus volumineuse. Le ventilateur étant vers le haut, la gêne est minimisée. Par contre, elle est plus vulnérable aux pollutions extérieures (par exemple aux feuilles mortes). Elle est plus chère qu'une horizontale.

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