Les accessoires d'une pompe à chaleur air-eau : à quoi sert chaque pièce

Quand on remplace une chaudière par une pompe à chaleur air-eau, on pense d'abord à l'unité extérieure. Mais une installation fiable repose aussi sur une série d'accessoires, posés au sous-sol ou le long des tuyaux. Ils ne se voient pas beaucoup, et pourtant ils décident en grande partie du rendement de la pompe à chaleur, de son silence et de sa durée de vie.

Voici à quoi sert chacun d'eux, et quand il est indispensable. Les photos viennent de nos chantiers de Pontault-Combault et de Chartres.

Le ballon tampon : du volume d'eau en réserve

Le ballon tampon est une réserve d'eau de chauffage, raccordée au circuit entre la pompe à chaleur et les radiateurs ou le plancher chauffant. Il a deux rôles :

• Éviter les cycles courts. Une pompe à chaleur n'aime pas démarrer et s'arrêter sans cesse : cela use le compresseur et dégrade le rendement. Avec plus d'eau dans le circuit, elle fonctionne par cycles plus longs et plus réguliers.
• Assurer le dégivrage. En hiver, l'unité extérieure se couvre de givre et doit régulièrement le faire fondre, en puisant un peu de chaleur dans l'eau du circuit. Un volume d'eau suffisant évite que les radiateurs refroidissent pendant ce temps.

Chaque fabricant indique un volume d'eau minimal. Si le réseau existant ne l'atteint pas, ou si des robinets thermostatiques peuvent fermer une grande partie des radiateurs, le ballon tampon devient nécessaire. Raccordé avec quatre piquages, il peut aussi séparer hydrauliquement la pompe à chaleur de plusieurs circuits de chauffage.

Ne pas confondre avec le ballon d'eau chaude sanitaire, qui contient l'eau des douches et des robinets. Sur nos chantiers de Pontault-Combault et de Chartres, le ballon électrique récent a été conservé pour l'eau chaude.

Le vase d'expansion : absorber la dilatation de l'eau

L'eau prend du volume en chauffant. Dans un circuit fermé, sans vase d'expansion, la pression monterait jusqu'à faire s'ouvrir la soupape de sécurité. Le vase, avec sa membrane et son coussin d'air, absorbe ce surplus d'eau puis le rend quand elle refroidit.

Beaucoup de pompes à chaleur l'intègrent : la Thaleos Mont-blanc, par exemple, contient un vase de 5 litres d'après sa fiche technique. Sur un grand réseau de radiateurs, ou avec un ballon tampon, ce volume peut être insuffisant : nous ajoutons alors un vase complémentaire, comme le vase rouge visible sur la photo. Son gonflage se contrôle lors de l'entretien.

La soupape de sécurité et le manomètre

La soupape de sécurité s'ouvre si la pression du circuit devient trop élevée, généralement à 3 bar sur un circuit de chauffage. Son évacuation doit être raccordée à un écoulement. Le manomètre permet de lire la pression : une baisse régulière signale une fuite ou un vase d'expansion dégonflé.

Les vannes antigel : protéger une pompe à chaleur monobloc

Sur une pompe à chaleur monobloc, tout le circuit frigorifique reste dans l'unité extérieure : c'est l'eau du chauffage qui sort de la maison pour aller chercher la chaleur. En temps normal, la pompe à chaleur protège elle-même cette eau du gel. Mais lors d'une coupure de courant en plein hiver, l'eau ne circule plus et peut geler dans les tuyaux extérieurs ou dans l'échangeur à plaques, et les endommager.

Les vannes antigel (ou soupapes antigel) s'ouvrent automatiquement quand l'eau approche de 0 °C et vidangent la partie exposée du circuit. Elles fonctionnent sans électricité. Après une ouverture, il faut remettre le circuit en eau. L'autre solution consiste à remplir le circuit d'eau glycolée, qui ne gèle pas mais transporte moins bien la chaleur.

Le disconnecteur : protéger l'eau potable

Le circuit de chauffage se remplit à partir de l'eau du robinet. Or l'eau d'un circuit de chauffage a stagné, s'est chargée de boues et parfois d'additifs : elle ne doit jamais refluer vers le réseau d'eau potable, par exemple lors d'une baisse de pression sur la rue. Le disconnecteur, posé sur l'alimentation du circuit, empêche ce retour. Son type dépend de l'eau du circuit : un circuit avec additifs ou antigel demande une protection plus élevée qu'un circuit d'eau simple.

Le purgeur automatique : chasser l'air

L'air piégé dans un circuit de chauffage fait du bruit (glouglous dans les radiateurs), freine la circulation de l'eau et favorise la corrosion. Le purgeur automatique, posé aux points hauts du circuit, laisse s'échapper l'air au fil de l'eau, sans intervention. Il complète la purge manuelle des radiateurs à la mise en service.

La soupape différentielle : garder un débit minimum

Une pompe à chaleur a besoin d'un débit d'eau minimal dans son échangeur : en dessous, elle se met en sécurité. Quand les robinets thermostatiques des radiateurs se ferment, le débit chute. La soupape différentielle, ou by-pass, s'ouvre alors et laisse l'eau passer directement entre le départ et le retour, pour que la pompe à chaleur garde toujours le débit nécessaire. Elle est inutile si un ballon tampon sépare déjà la pompe à chaleur des radiateurs.

Le pot à boue : filtrer un ancien réseau

Un réseau de radiateurs qui a fonctionné des dizaines d'années avec une chaudière contient des boues et des particules de fer (la magnétite). La pompe à chaleur, avec son échangeur à plaques aux passages étroits, y est bien plus sensible qu'une vieille chaudière. Le pot à boue, souvent équipé d'un aimant, se pose sur le retour du chauffage, juste avant la pompe à chaleur, et retient ces particules. Il se vide lors de l'entretien.

Sur un ancien réseau, nous commençons par un désembouage : un nettoyage du circuit avant de raccorder la pompe à chaleur. Le pot à boue protège ensuite l'installation dans la durée.

Les plots antivibratiles et le support de l'unité extérieure

L'unité extérieure contient un compresseur et un ventilateur, qui vibrent. Posée directement sur une dalle ou fixée au mur sans précaution, elle transmet ces vibrations au bâtiment, et on les entend à l'intérieur. Les plots antivibratiles, en caoutchouc, coupent cette transmission.

L'unité est aussi surélevée, sur un socle ou des supports. L'eau du dégivrage peut ainsi s'écouler, et l'unité reste au-dessus de la neige et des feuilles. Des flexibles sur les raccordements d'eau évitent de transmettre les vibrations aux tuyaux.

Les autres accessoires à ne pas oublier

• Vannes d'isolement : elles isolent la pompe à chaleur ou un accessoire pour l'entretien, sans vidanger tout le circuit.
• Calorifuge : l'isolation des tuyaux, surtout à l'extérieur et dans un sous-sol non chauffé, limite les pertes de chaleur.
• Interrupteur de proximité : posé près de l'unité extérieure, il permet de la couper en toute sécurité lors d'une intervention.
• Sonde extérieure et régulation : elles adaptent la température de l'eau à la météo (la loi d'eau), pour chauffer juste ce qu'il faut.
• Évacuation des condensats : l'eau de dégivrage doit pouvoir s'écouler sans geler ni créer de plaque de glace devant l'unité.

Chaque installation est différente

Tous ces accessoires ne sont pas nécessaires partout. Une maison récente avec plancher chauffant n'a pas les mêmes besoins qu'une maison des années 1970 avec ses radiateurs en fonte d'origine. Lors de la visite, nous regardons le réseau existant, son volume d'eau, ses robinets et son état, pour ne poser que ce qui est utile.

Pour aller plus loin, lisez notre guide pour remplacer une chaudière gaz par une pompe à chaleur et notre article sur le dimensionnement d'une pompe à chaleur.