Schéma d’une pompe à chaleur air/air pour comprendre son circuit

Quand on intervient sur une pompe à chaleur air/air pour la première fois, le schéma du circuit frigorifique est le document qu’on ouvre en premier. Avant de parler de puissance ou de marque, c’est la compréhension de ce circuit fermé qui permet de diagnostiquer un problème, de dimensionner correctement une installation ou simplement de dialoguer avec un installateur.

Le schéma d’une pompe à chaleur air/air décrit un cycle thermodynamique en quatre organes, chacun jouant un rôle précis dans le transfert de calories entre l’air extérieur et l’air intérieur du logement.

Fluide frigorigène et circuit fermé : ce que le schéma montre vraiment

Sur un schéma de PAC air/air, on voit d’abord une boucle. Cette boucle, c’est le circuit dans lequel circule le fluide frigorigène, un liquide capable de changer d’état (liquide, gaz) à des températures bien plus basses que l’eau. C’est ce changement d’état qui permet de capter la chaleur de l’air extérieur, même quand il fait froid dehors.

Le fluide le plus courant dans les installations récentes est le R32, qui a remplacé le R410A sur la majorité des appareils neufs. Le règlement européen F-Gas 2024/573, adopté le 7 février 2024, prévoit qu’à partir du 1er janvier 2029, les splits air/air jusqu’à 12 kW utilisant un fluide dont le PRP est supérieur ou égal à 150 ne pourront plus être mis sur le marché.

Cette contrainte pousse déjà les fabricants vers le R290 (propane), un fluide à très faible impact climatique. Sur le schéma, le fluide passe successivement par quatre composants, que l’on retrouve systématiquement quel que soit le modèle ou la puissance de la PAC.

Les quatre organes du cycle thermodynamique

  • L’évaporateur (situé dans l’unité extérieure) : le fluide frigorigène, encore sous forme liquide à basse pression, absorbe les calories de l’air extérieur. Il s’évapore et passe à l’état gazeux. C’est ici que la captation d’énergie a lieu.
  • Le compresseur (dans l’unité extérieure également) : il aspire le gaz basse pression et le comprime. La compression élève fortement la température du fluide, qui devient un gaz chaud haute pression. C’est le composant qui consomme l’essentiel de l’électricité de la PAC.
  • Le condenseur (dans l’unité intérieure, le split mural par exemple) : le gaz chaud cède sa chaleur à l’air intérieur du logement via un échangeur. En perdant ses calories, le fluide se condense et redevient liquide.
  • Le détendeur (entre le condenseur et l’évaporateur) : il fait chuter brutalement la pression du fluide liquide, ce qui abaisse sa température. Le fluide repart vers l’évaporateur, prêt à recommencer le cycle.

Ce cycle tourne en boucle tant que la PAC fonctionne. Sur un appareil réversible, le sens de circulation du fluide s’inverse pour produire du froid en été : le condenseur devient évaporateur, et inversement.

Technicien en combinaison de travail inspectant le circuit frigorifique d'une pompe à chaleur air/air intérieure avec des manomètres

Liaison frigorifique entre unités : le point critique du schéma air/air

On sous-estime souvent ce qui relie l’unité extérieure aux unités intérieures. Sur le schéma, deux tubes de cuivre (un pour le liquide, un pour le gaz) courent entre les deux blocs. On appelle cet ensemble la liaison frigorifique. C’est le maillon le plus sensible de l’installation.

Longueur et dénivelé de la liaison

Chaque fabricant impose une longueur maximale de liaison et un dénivelé maximal entre unité extérieure et intérieure. Plus la liaison est longue, plus la perte de charge augmente, et plus le compresseur travaille pour compenser. En pratique, une liaison trop longue ou mal dimensionnée dégrade le rendement de la PAC de façon significative.

Sur le terrain, on voit régulièrement des installations où la liaison fait le tour de la maison parce que l’unité extérieure a été posée du mauvais côté. Le schéma d’implantation, qu’on trace avant les travaux, doit prévoir le trajet le plus court possible entre les deux unités.

Isolation et brasure des tubes

Les tubes de cuivre doivent être isolés sur toute leur longueur pour éviter les déperditions thermiques et la condensation. Les raccords sont réalisés par brasure ou dudgeonnage (évasement mécanique du cuivre). Un raccord mal réalisé provoque une fuite de fluide frigorigène, ce qui fait chuter les performances et peut endommager le compresseur à terme.

La manipulation du fluide frigorigène exige une attestation de capacité délivrée par un organisme agréé. Seul un technicien titulaire de cette attestation peut intervenir sur le circuit, que ce soit pour la mise en service, l’entretien ou la récupération du fluide. Depuis le 1er janvier 2026, les fluides dont le PRP est égal ou supérieur à 2 500 sont interdits pour la maintenance des PAC, sauf exceptions liées aux fluides récupérés ou recyclés.

Mono-split ou multi-split : deux schémas d’installation différents

Le schéma d’une PAC air/air change sensiblement selon qu’on installe un mono-split ou un multi-split. Le choix entre les deux dépend du nombre de pièces à chauffer et de la configuration du logement.

Le mono-split

Une unité extérieure, une unité intérieure. Le schéma est simple : une seule liaison frigorifique, un seul condenseur. Cette configuration convient pour chauffer une pièce principale ou un studio. Le coût d’installation est le plus bas, et la mise en service est rapide.

Le multi-split

Une unité extérieure alimente plusieurs unités intérieures (deux, trois, parfois cinq). Sur le schéma, on voit des dérivations sur la liaison frigorifique, chaque branche partant vers un split intérieur. Le dimensionnement est plus complexe : il faut que la puissance de l’unité extérieure couvre la somme des besoins des unités intérieures, tout en tenant compte du fait que toutes les pièces ne demandent pas la même température au même moment.

Un multi-split mal dimensionné chauffe mal les pièces éloignées de l’unité extérieure. Les retours varient sur ce point selon les marques et les longueurs de liaison, mais le problème revient souvent quand on dépasse trois unités intérieures sur un même groupe extérieur.

Vue à plat des composants principaux d'une pompe à chaleur air/air sur un établi d'atelier, compresseur, évaporateur et détendeur disposés avec étiquettes techniques

Fourchettes de prix et délais pour une installation de PAC air/air

Le budget dépend directement du type de schéma retenu et du nombre d’unités intérieures. Voici les ordres de grandeur constatés, pose comprise par un installateur qualifié.

Configuration Fourchette de prix TTC (fourniture + pose) Délai moyen d’installation
Mono-split (1 unité intérieure) 1 500 € – 3 500 € Une demi-journée à une journée
Bi-split (2 unités intérieures) 3 000 € – 5 500 € Une journée
Tri-split ou plus (3 à 5 unités) 5 000 € – 10 000 € Un à deux jours

La PAC air/air bénéficie d’un taux de TVA réduit à 5,5 % lorsqu’elle est installée dans un logement de plus de deux ans, sous réserve que l’installateur soit qualifié RGE. Ce taux s’applique sur la fourniture et la main-d’oeuvre. En revanche, la PAC air/air n’est pas éligible à MaPrimeRénov’, contrairement à la PAC air/eau.

Entretien du circuit frigorifique : ce que le schéma aide à vérifier

L’entretien réglementaire d’une PAC air/air dont la puissance nominale est comprise entre 4 et 70 kW doit être réalisé au minimum tous les deux ans par un professionnel disposant de l’attestation de capacité pour la manipulation des fluides frigorigènes. Ce contrôle porte sur plusieurs points visibles sur le schéma du circuit.

  • Vérification de l’étanchéité du circuit frigorifique (recherche de fuites sur les raccords, le détendeur, les vannes de service)
  • Contrôle de la charge en fluide frigorigène et de la pression de fonctionnement
  • Nettoyage des filtres des unités intérieures et de l’échangeur de l’unité extérieure
  • Vérification du câblage électrique et de la consommation du compresseur

L’entretien ne se limite pas au circuit frigorifique. Un filtre encrassé sur le split intérieur réduit le débit d’air et force le compresseur à tourner plus longtemps, ce qui augmente la consommation électrique. Sur les unités murales, le nettoyage du filtre est accessible sans outil et devrait être fait toutes les quelques semaines en période d’utilisation intensive.

Le technicien remet une attestation d’entretien après chaque intervention. Ce document, à conserver, est exigé en cas de sinistre ou de revente du logement.

Pièges courants à repérer sur un schéma d’installation air/air

Un schéma bien tracé avant les travaux évite la majorité des problèmes qu’on rencontre sur le terrain après la mise en service.

Unité extérieure mal positionnée

Si le schéma place l’unité extérieure dans un recoin sans circulation d’air, l’évaporateur ne capte pas assez de calories. Le rendement chute, et le compresseur force. L’unité doit être installée dans un espace dégagé, à l’écart des murs sur au moins trois côtés. Il faut aussi vérifier la distance par rapport aux ouvrants des voisins pour limiter les nuisances sonores.

Absence de siphon sur l’évacuation des condensats

Les unités intérieures produisent de l’eau de condensation, surtout en mode froid. Le schéma doit prévoir une évacuation avec un siphon pour empêcher les remontées d’odeur. On voit encore des installations où le tuyau d’évacuation débouche simplement à l’extérieur sans pente suffisante, ce qui provoque des débordements.

Circuit électrique sous-dimensionné

La PAC air/air nécessite une alimentation électrique dédiée avec un disjoncteur adapté. Un circuit partagé avec d’autres appareils provoque des déclenchements intempestifs et peut endommager l’électronique de la PAC. Le schéma électrique doit figurer dans le dossier d’installation au même titre que le schéma frigorifique.

Lire un schéma de pompe à chaleur air/air, c’est comprendre où passent les calories, où le fluide change d’état, et où les erreurs d’installation se nichent. Que vous envisagiez un mono-split pour une pièce ou un multi-split pour toute la maison, le schéma reste le premier outil pour vérifier que tout est cohérent avant de signer un devis. Le formulaire ci-dessous vous permet de recevoir une estimation adaptée à votre logement et d’être rappelé par un professionnel qualifié.

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