Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur et comment ça fonctionne ? (le guide 2026)

Vous l’entendez partout : installez une pompe à chaleur, sortez du fioul, divisez votre facture par 3. La pompe à chaleur (souvent appelée « PAC ») est devenue la solution de chauffage numéro 1 en France, plébiscitée par l’État et au cœur de tous les projets de rénovation énergétique. Mais concrètement, qu’est-ce que c’est ? Est-ce vraiment écologique ? Et surtout, comment ça fonctionne ?

En tant qu’installateurs RGE QualiPAC et experts du secteur, nous (Expert PAC Clim) passons nos journées à expliquer cette technologie. Oubliez le jargon technique. Voici le guide complet pour tout comprendre, expliqué simplement par des professionnels du terrain.

La définition en une phrase

Une pompe à chaleur (PAC) est un système de chauffage qui ne crée pas de chaleur en brûlant quelque chose (comme le gaz ou le fioul). À la place, elle va chercher la chaleur gratuite qui existe déjà dehors (dans l’air, le sol ou l’eau) pour la déplacer à l’intérieur de votre maison, même en plein hiver.

L’analogie pour tout comprendre : le « frigo inversé »

La technologie de la pompe à chaleur, vous l’utilisez tous les jours sans le savoir. C’est exactement la même que celle de votre réfrigérateur, mais… à l’envers.

Comment fonctionne votre réfrigérateur ?

C’est très simple : un frigo prend la chaleur à l’intérieur (des aliments) et la rejette à l’extérieur (c’est la grille chaude que vous sentez derrière le frigo). Il « pompe » la chaleur de l’intérieur vers l’extérieur pour créer du froid.

La pompe à chaleur fait l’exact inverse

Une PAC « pompe » la chaleur de l’extérieur (les calories gratuites présentes dans l’air, même à 5°C ou -5°C) et la rejette à l’intérieur de votre maison pour la chauffer.

C’est un transfert d’énergie, pas une création. C’est pour cette raison fondamentale qu’elle est incroyablement efficace et économique.

Le principe de fonctionnement (le voyage des calories)

Comment la PAC arrive-t-elle à prendre du froid pour faire du chaud ? Elle utilise un principe de physique simple et un circuit fermé, comme une boucle.

Le cœur du système : un fluide « frigorigène »

Imaginez un fluide magique (un fluide frigorigène) qui a la capacité de bouillir et de s’évaporer à des températures très basses (parfois même en dessous de 0°C). Ce fluide circule en boucle fermée entre l’unité extérieure et votre maison.

Étape 1 : l’évaporateur (capter la chaleur dehors)

L’unité extérieure contient un ventilateur qui aspire l’air ambiant. Cet air, même à 5°C, passe sur un échangeur (l’évaporateur) où circule le fluide frigorigène (très froid). Au contact de cet air à 5°C, le fluide capte les calories, se réchauffe, bout et se transforme en gaz (vapeur).

Étape 2 : le compresseur (le moteur qui concentre la chaleur)

Ce gaz à basse pression est ensuite aspiré par le compresseur. C’est la seule pièce qui consomme vraiment de l’électricité. Son rôle est de comprimer ce gaz. Et comme en physique, quand on comprime un gaz, sa température monte en flèche. Le gaz qui était à 5°C sort du compresseur à plus de 65°C, sous haute pression.

Étape 3 : le condenseur (libérer la chaleur chez vous)

Ce gaz très chaud et sous pression est envoyé à l’intérieur de votre maison, dans un autre échangeur (le condenseur). C’est là qu’il rencontre l’eau de vos radiateurs ou de votre plancher chauffant. Au contact de cette eau plus froide, le gaz « condense » (redevient liquide) et lui libère toute sa chaleur. L’eau de votre chauffage est maintenant chaude, prête à chauffer la maison.

Étape 4 : le détendeur (refroidir et recommencer)

Le fluide, maintenant liquide et tiède, repasse par le « détendeur ». Cette pièce fait chuter sa pression, ce qui le refroidit brutalement (il devient plus froid que l’air extérieur). Il est prêt à repartir à l’étape 1 pour capter de nouvelles calories dehors. C’est une boucle fermée, ingénieuse et continue.

Les 3 grandes familles de pompes à chaleur

La PAC capte les calories dans « l’environnement ». Cet environnement peut être l’air, le sol ou l’eau.

1. L’aérothermie (la plus courante : capter l’air)

La PAC utilise les calories de l’air extérieur. C’est de loin la solution la plus simple à installer et la moins chère. Elle représente plus de 95% du marché français. C’est ce dont nous parlerons principalement.

2. La géothermie (capter le sol)

La PAC utilise les calories du sol de votre jardin. Le sol a une température stable (environ 10-12°C) toute l’année. On enterre des capteurs (soit à plat, soit en profondeur) pour y puiser la chaleur. C’est très performant, mais les travaux de terrassement sont lourds et coûteux.

3. L’aquathermie (capter l’eau)

La PAC utilise les calories de l’eau d’une nappe phréatique ou d’un cours d’eau. C’est la solution la plus performante (l’eau d’une nappe est à température constante) mais elle est très rare, car elle nécessite d’avoir une source d’eau abondante et des autorisations administratives complexes.

Focus aérothermie : les 2 types que vous allez vraiment rencontrer

Dans 99% des cas, votre projet concernera l’aérothermie (capter l’air). Mais il reste une question cruciale : comment diffuser la chaleur dans la maison ? Par de l’eau ou par de l’air ?

La pompe à chaleur Air-Eau (la championne de la rénovation)

• Comment elle marche : Elle prend la chaleur de l’air extérieur et la transfère à votre circuit d’eau de chauffage central (vos radiateurs ou votre plancher chauffant).
• Pour qui ? C’est la solution idéale pour la rénovation, en remplacement d’une vieille chaudière au fioul ou au gaz. Pourquoi ? Parce qu’on se branche directement sur vos radiateurs existants. C’est aussi le standard en construction neuve (avec plancher chauffant).
• Bonus : La plupart des modèles « Duo » peuvent aussi produire votre Eau Chaude Sanitaire (ECS).

La pompe à chaleur Air-Air (la reine du confort été/hiver)

• Comment elle marche : Elle prend la chaleur de l’air extérieur et la diffuse directement dans la maison via des unités intérieures (splits) qui soufflent de l’air chaud.
• La fonction clé : C’est une climatisation réversible. Elle chauffe en hiver et produit du froid (climatise) en été.
• Pour qui ? C’est la solution parfaite si vous n’avez pas de chauffage central (par exemple, pour remplacer de vieux radiateurs électriques « grille-pains »), ou si le confort d’été (la climatisation) est une priorité absolue pour vous.

Le choix crucial : Air-Air ou Air-Eau ?

C’est la première question à vous poser, car elle détermine tout votre projet (coût, travaux, aides). Votre choix dépend de votre installation actuelle (radiateurs ou pas) et de votre besoin (clim ou pas). Pour vous aider à trancher, consultez notre guide complet : PAC Air-Air vs Air-Eau : Lequel choisir VRAIMENT ?.

Les 4 concepts clés pour lire un devis (notre expertise)

Quand vous recevrez un devis, vous verrez des sigles. En tant qu’installateur RGE, voici ce que vous devez vraiment comprendre pour comparer les offres.

Le COP (coefficient de performance)

C’est la note « théorique ». Le COP mesure combien de kWh de chaleur la PAC produit pour 1 kWh d’électricité payé. Un COP de 4 signifie : 1 kWh payé = 4 kWh de chaleur (dont 3 kWh gratuits puisés dans l’air).

Le problème ? C’est une mesure en laboratoire, à une température extérieure fixe (souvent +7°C). Ce n’est pas très réaliste.

Le SCOP (le seul qui compte vraiment)

Le SCOP (Seasonal Coefficient Of Performance) est le COP Saisonnier. C’est la moyenne de la performance sur toute la saison de chauffe, en incluant les jours doux à 10°C et les jours froids à -5°C. C’est ce chiffre, et uniquement celui-ci, que vous devez comparer entre deux machines.

La technologie « Inverter » (obligatoire aujourd’hui)

Utilisons l’analogie de la voiture. Les vieilles PAC fonctionnaient en « On/Off » : elles accéléraient à fond (100% de puissance) puis s’arrêtaient net. C’est très gourmand en énergie.

Aujourd’hui, toutes les bonnes PAC sont « Inverter ». C’est un régulateur de vitesse. La PAC adapte sa puissance au besoin exact de la maison (elle peut tourner à 30%, 50%, 70%…). Elle ne s’arrête jamais, elle module. C’est la clé des économies d’énergie et du confort sans à-coups.

« Basse » ou « haute » température ?

Cela concerne les PAC Air-Eau. Une PAC est plus performante si elle chauffe de l’eau à basse température.

• Basse Température (35-45°C) : Idéal pour les planchers chauffants ou les radiateurs neufs « basse température ».
• Haute Température (60-70°C) : Indispensable en rénovation si vous souhaitez conserver vos vieux radiateurs en fonte, qui ont besoin d’une eau très chaude pour fonctionner.

Les 5 grands avantages d’une pompe à chaleur

1. Les économies d’énergie (le n°1)

C’est l’avantage principal. Comme la PAC utilise une énergie gratuite (l’air), elle produit 3, 4 ou 5 fois plus d’énergie qu’elle n’en consomme. Concrètement, vous pouvez espérer diviser vos factures de chauffage par 3 ou 4 par rapport à une vieille chaudière fioul ou des radiateurs électriques.

2. Le confort (stable et rapide)

Une PAC (surtout avec la technologie Inverter) produit une chaleur douce et homogène, sans les à-coups des anciens systèmes. Et pour les modèles Air-Air, vous gagnez le confort absolu de la climatisation en été.

3. L’écologie (une énergie renouvelable)

Vous utilisez une énergie gratuite, locale, inépuisable et non-fossile : l’air. L’ADEME (l’Agence de la transition écologique) la classe officiellement comme une énergie renouvelable. Vous réduisez drastiquement vos émissions de CO2.

4. La polyvalence (chauffage, ECS, climatisation)

Une seule machine peut tout faire. Une PAC Air-Eau « Duo » gère votre chauffage et votre eau chaude sanitaire. Une PAC Air-Air gère votre chauffage et votre climatisation.

5. La valorisation de votre bien

Installer une PAC performante améliore radicalement votre DPE (Diagnostic de Performance Énergétique). Une maison avec un DPE classé A ou B se vend plus cher et beaucoup plus vite qu’une « passoire thermique » classée F ou G.

Y a-t-il des inconvénients ? (la transparence d’un pro)

Oui, il y a des contraintes à connaître.

L’investissement initial

Oui, une pompe à chaleur est plus chère à l’achat qu’une simple chaudière gaz. Une installation de qualité (PAC Air-Eau) se chiffre souvent entre 12 000€ et 18 000€. C’est un investissement, pas une simple dépense. C’est précisément pour cela que des aides massives existent.

L’unité extérieure (bruit et esthétique)

Oui, il y a une unité technique à installer dehors, dans votre jardin ou sur votre façade. Les modèles récents (surtout Inverter) sont devenus très silencieux, mais son emplacement reste stratégique pour ne pas gêner les voisins ou votre propre chambre.

La performance par grand froid (le mythe à nuancer)

• Le Mythe : « Une PAC ne marche pas quand il fait -10°C. »
• La Réalité : C’est faux. Les PAC modernes sont conçues pour fonctionner jusqu’à -15°C ou -20°C. En revanche, leur performance (le COP) baisse. Quand il fait très froid, une résistance électrique d’appoint (intégrée d’origine) prend le relais pour garantir votre confort.

La dépendance à l’électricité

Votre facture de gaz ou de fioul disparaît (ou baisse drastiquement). Mais votre facture d’électricité, elle, va augmenter (car le compresseur consomme). L’objectif est que l’économie réalisée sur le gaz/fioul soit bien supérieure à l’augmentation de la facture électrique.

Le financement : la clé pour un projet à 0€ (ou presque)

Un coût initial, mais des aides massives

L’investissement de départ est largement compensé par un écosystème d’aides conçu pour être cumulé. Le financement de votre PAC repose sur 4 piliers :

• MaPrimeRénov’ et les Primes CEE (les subventions directes qui couvrent une grosse partie du coût).
• L’Éco-Prêt à Taux Zéro (Éco-PTZ) (pour financer le reste à charge sans payer d’intérêts).
• La TVA à 5.5% (une réduction fiscale immédiate sur le devis).

Vos questions fréquentes (FAQ) sur la pompe à chaleur

Pourquoi l’installateur RGE est plus important que la marque (notre avis d’expert)

Les clients nous demandent souvent « Quelle est la meilleure marque ? ». Notre réponse d’installateur est toujours la même : les grandes marques (Daikin, Mitsubishi, Atlantic, Viessmann…) se valent toutes sur le plan technologique. Une PAC haut de gamme (marque A) trop puissante ou mal installée consommera toujours plus et tombera en panne plus vite qu’une PAC de marque « standard » (marque B) parfaitement dimensionnée et posée dans les règles de l’art.

Le vrai secret d’une installation réussie et économique, ce n’est pas la marque sur la machine, c’est la qualité du bilan thermique et le savoir-faire de l’installateur RGE. C’est le cœur de notre métier chez Expert PAC Clim et la base de sélection de notre annuaire de partenaires.

1. Vous avez compris le principe ? Découvrez quel type de PAC il vous faut avec notre comparatif Air-Air vs. Air-Eau.

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