Gaz de pompe à chaleur : tout comprendre pour faire le bon choix

Si vous avez investi dans une pompe à chaleur air-eau, vous avez sans doute entendu parler de fluide frigorigène ou de gaz. En effet, tout comme dans un système de climatisation, le fonctionnement d’une PAC est assuré par un gaz. Aujourd’hui, le produit le plus utilisé est le R32. Comment cette substance agit-elle ? Pourquoi doit-elle être manipulée avec précaution ? Et quel est son impact sur l’environnement ? ENGIE vous dit tout dans cet article.

Gaz de pompe à chaleur : à quoi sert-il ?

De manière générale, une pompe à chaleur aérothermique est un appareil qui capte les calories dans l’air ambiant afin de les restituer à l’intérieur du logement sous la forme de chaleur. Les pompes à chaleur vont puiser leur énergie dans le sol ou les nappes phréatiques. Mais, dans tous les cas, cette transformation de calorie en chaleur ou en fraîcheur (dans le cas de PAC réversible) s’appuie sur un élément essentiel : le fluide caloriporteur ou fluide frigorigène.

Concrètement, ce gaz va changer d’état pour échanger ses calories avec le circuit de chauffage. Ce cycle se compose de la manière suivante :

• En réagissant avec les calories de l’air extérieur, le fluide s’échauffe et passe sous forme de vapeur basse pression.

• Il est ensuite aspiré dans le compresseur. Sa pression et sa température augmentent en conséquence (c'est une loi thermodynamique). En sortie, il est sous forme de vapeur haute pression.

• Le gaz passe ensuite dans le condenseur, où il échange sa chaleur avec le réseau de chauffage, ce qui conduit à son refroidissement et son passage à l'état liquide. En sortie, nous avons donc un liquide haute pression.

• Le détendeur fait chuter la pression du fluide. Il ressort sous forme de liquide, mais basse pression. Il peut dès lors recommencer en cycle.

Il est donc important de comprendre que le gaz n'est pas directement dans le circuit de la maison. Il ne fait qu'échanger ses calories avec ce dernier. Il évolue en circuit fermé. 

Quel gaz est utilisé dans les PAC ?

Actuellement, le fluide caloriporteur utilisé dans toutes les pompes à chaleur récentes est le gaz R32. Ce produit, apparu il y a quelques années, a progressivement remplacé le R410a pour ses qualités environnementales et énergétiques.

Du R410a au R32

Depuis, la commercialisation des premières pompes à chaleur, différents gaz ont été utilisés. Ainsi, l’utilisation initiale des CFC (Chlorofluorocarbures) comme le R11 a été interdite en 1995. Des HFC (Hydrofluorocarbure) comme le R410a et aujourd’hui le R32, leur ont peu à peu succédé dans la plupart des appareils disponibles sur le marché.

Car, contre toute attente, R410a et R32 font bel et bien partie de la même famille. Le R32 entre même dans la composition du R410a (à 50 % avec un autre gaz, le R125). La principale différence réside donc dans le fait que le R32 est utilisé pur, alors que le R410a est issu d’un mélange de différents composants.

Le R32 possède également deux autres caractéristiques : il opère à des pressions plus basses, ce qui permet de réduire la taille des composants de la pompe à chaleur et son coefficient de performance (COP) est légèrement plus élevé, ce qui le rend moins énergivore. Enfin, comme nous allons le voir, son impact sur l’environnement est nettement plus limité. Cette propriété a progressivement mis hors-jeu le R410a : l’Union européenne a ainsi ajusté sa réglementation en 2015 (règlement n°517/2014), signant l’interdiction de ce réfrigérant fluoré à partir de 2025.

Le R32 : un gaz adapté aux nouvelles exigences du bâtiment

Le R32 est connu depuis assez longtemps, puisqu’il rentrait dans la composition d’autres gaz comme le R410a. Son utilisation répond à l’entrée en vigueur des nouvelles exigences de la RE 2020. Le secteur du bâtiment se tourne en effet vers des solutions durables, à la fois plus performantes en termes de consommation énergétique, et aussi plus responsables sur le plan écologique.

Si la pompe à chaleur offre une réponse en termes de performance énergétique, les questions de l’impact du gaz sur l’effet de serre et de son bénéfice énergétique se posent donc. Avec une baisse de 75 % de son impact sur l’environnement, mais aussi un gain thermique de 6 à 7 % par rapport aux autres gaz, le R32 fournit une réponse efficace sur ces deux points. Sa pureté le rend également plus facile à manipuler et à recycler par les professionnels.

L’impact du gaz R32 sur l’environnement

Les fluides frigorigènes contribuent tous, à divers degrés, à augmenter l’effet de serre lorsqu’il s’échappe dans l’air. En théorie, et lorsque leur emploi et leur maintenance sont strictement respectés, ils ne sont pas censés fuir. Néanmoins, pour mesurer cet impact potentiel sur l’environnement, il existe un indice de mesure : le PRG ou Pouvoir de Réchauffement Global, exprimé en kg équivalent CO2.

Avec un PRG de 675 kg équivalent CO2, le R32 est jusqu’à 3 fois plus performant que R410a. Actuellement, c’est donc la solution la plus écologique du marché. D’autres produits sont par ailleurs en développement pour améliorer encore le potentiel environnemental des pompes à chaleur, car la réglementation européenne prévoit de n’autoriser que les produits réfrigérants dont le PRG est inférieur ou égale à 150 d'ici à 2030 !

Les Hydrofluorooléfines (HFO) pourraient bien constituer une alternative, tout comme les fluides naturels comme le dioxyde de carbone ou l’ammoniac. Voici un récapitulatif de toutes ces solutions et de leur PRG :

Maintenance du gaz de PAC : ce qu’il faut savoir

Comme tout gaz, le R32 nécessite un certain nombre de précautions particulières lors de sa maintenance et de sa manipulation. C’est pour cela qu’il ne faut, en aucun cas, tenter de réaliser ces opérations par vous-même : elles nécessitent des outils spécifiques et une certification. En effet, seuls les professionnels titulaires d’une attestation de capacité pour les fluides frigorigènes de Catégorie 1 sont habilités.

Quand remplacer le gaz de PAC ?

Quoi qu’il arrive, une pompe à chaleur d’une puissance comprise entre 4 et 70 kW doit être entretenue tous les 2 ans. Lorsque votre PAC contient plus de 2 kg de gaz, ce contrôle doit même se faire chaque année, c’est une obligation légale. Cette opération permet de contrôler, notamment, l’étanchéité du circuit de fluide frigorigène. Car si le gaz fuit, votre pompe à chaleur sera moins performante et, à terme, ne réchauffera plus. 

En théorie, le gaz ne doit être remplacé qu’en cas de fuite dans le circuit de votre pompe à chaleur. Dans le cas d’une PAC géothermique, il est toutefois conseillé de remplacer le gaz tous les 5 ans.

Combien coûte le remplacement de gaz ?

Cette opération de maintenance est en général facturée entre 150 et 450 Euros par kg de fluide remplacé, tarif auquel il faut rajouter le prix de la main-d’œuvre. Nous le redisons, il faut absolument que cela soit réalisé par un professionnel habilité.