Pompe à chaleur par grand froid : ce qui se passe vraiment, et comment bien la régler
Oui, une pompe à chaleur air-eau chauffe quand il gèle : la plupart des modèles récents fonctionnent jusqu’à -15 ou -20 °C. Mais leur rendement baisse avec la température extérieure, l’unité extérieure doit dégivrer régulièrement et un appoint prend parfois le relais. Bien dimensionnée et bien réglée, elle passe l’hiver sans faiblir. Voici comment.
- COP divisé par deux
- Dégivrage normal
- Température de base
- Ne pas la couper
L’essentiel à retenir
- Une PAC air-eau récente fonctionne jusqu’à -15 à -20 °C, parfois -25 °C, mais son rendement baisse dès 0 °C.
- Le COP passe d’environ 4 à +7 °C à environ 2,5 à -5 °C : elle reste plus efficace qu’un radiateur électrique.
- Le dégivrage, avec vapeur et écoulement d’eau, est normal et dure quelques minutes.
- Ne coupez pas la pompe à chaleur la nuit : un abaissement d’un ou deux degrés suffit.
- Dégagez l’unité extérieure, surélevez-la au-dessus de la neige et ne la bâchez jamais.
1Pourquoi le rendement baisse quand il gèle
Une pompe à chaleur air-eau ne produit pas de chaleur : elle la prélève dans l’air extérieur et la transfère à l’eau du chauffage grâce à un fluide frigorigène et à un compresseur. Son efficacité se mesure par le COP (coefficient de performance) : un COP de 4 signifie que 1 kWh d’électricité fournit 4 kWh de chaleur.
Plus l’air est froid, plus l’écart à combler entre l’extérieur et l’eau des radiateurs est grand, et plus le compresseur doit travailler. Résultat : la puissance disponible diminue au moment où la maison en demande le plus, et le COP recule. Il reste toutefois supérieur à 1, donc plus intéressant qu’un chauffage électrique direct, même par grand froid.
Le COP selon la température extérieure
Ordres de grandeur pour une pompe à chaleur air-eau standard alimentant des émetteurs basse température. Les valeurs réelles figurent sur la fiche technique de chaque modèle.
| Air extérieur | Ce qui se passe | COP indicatif |
|---|---|---|
| +7 °C | Point de mesure de référence des fiches techniques : conditions confortables | ≈ 4 |
| 0 à +5 °C | Air humide : le givre se forme sur l’échangeur, dégivrages fréquents | En baisse |
| -5 °C | Le compresseur travaille fort, la puissance disponible diminue | ≈ 2,5 |
| -7 à -15 °C | Zone de la température de base dans la plupart des régions : l’appoint peut se déclencher | Selon modèle |
| Sous -15 / -20 °C | Limite de fonctionnement de nombreux modèles : seul l’appoint ou la chaudière chauffe | — |
Sources : ordres de grandeur publiés par Futura (janvier 2026) ; pour les principes de fonctionnement, voir le guide de l’ADEME sur les pompes à chaleur. Pour comprendre la différence entre COP instantané et SCOP saisonnier, lire COP et SCOP sur Le Guide de la Maison.
2Le dégivrage : impressionnant mais normal
Entre 0 et +5 °C, l’air est souvent humide : en se refroidissant au contact de l’échangeur, il dépose du givre sur les ailettes de l’unité extérieure. Une couche de glace empêcherait l’air de circuler, alors la pompe à chaleur la fait fondre automatiquement.
- Détection : la régulation surveille la température de l’échangeur et le temps de fonctionnement, et déclenche le cycle quand c’est nécessaire.
- Inversion du cycle : pendant quelques minutes, la pompe à chaleur envoie de la chaleur vers l’unité extérieure. Le ventilateur s’arrête, le chauffage est brièvement suspendu.
- Vapeur et eau : un nuage de vapeur s’échappe de l’appareil et l’eau de fonte s’écoule par le bac de condensats. C’est spectaculaire, mais sans danger.
- Reprise : le chauffage redémarre normalement. Le ballon tampon ou l’inertie du plancher chauffant amortissent la coupure.
Le ballon tampon est justement conçu, entre autres, pour fournir l’énergie nécessaire au dégivrage sans refroidir les radiateurs.
3Limites de fonctionnement, appoint et dimensionnement
Chaque modèle a une plage de fonctionnement indiquée sur sa fiche technique : souvent jusqu’à -15 ou -20 °C pour les modèles courants, jusqu’à -25 °C pour certains modèles conçus pour les climats froids. Les pompes à chaleur haute température conservent une eau chaude jusqu’à 65 °C même par grand froid, utile avec d’anciens radiateurs en fonte.
La température de base, clé du dimensionnement
Le chauffagiste dimensionne la pompe à chaleur pour la température extérieure de base de votre commune : la température minimale de référence retenue pour le calcul du chauffage, qui dépend du climat local et de l’altitude (de l’ordre de -9 °C à Lille, par exemple, selon Thermor). Le calcul s’appuie sur les déperditions thermiques du logement, c’est-à-dire la puissance qu’il perd par ses murs, sa toiture, ses fenêtres et son renouvellement d’air.
Sous-dimensionnée
Elle ne suffit plus dès les premières gelées : l’appoint électrique tourne souvent et la facture grimpe.
Surdimensionnée
Elle multiplie les cycles courts marche-arrêt, s’use plus vite et perd en rendement le reste de l’hiver.
Bien dimensionnée
Elle couvre l’essentiel des besoins, l’appoint n’intervenant que les jours les plus froids de l’année.
Les trois façons de compléter une PAC
- La résistance électrique d’appoint, intégrée au module intérieur : simple, mais coûteuse si elle fonctionne trop souvent.
- La relève par chaudière : une pompe à chaleur hybride bascule sur la chaudière gaz ou fioul sous un seuil de température réglable, le « point de bivalence ».
- Un poêle à bois ou à granulés dans la pièce de vie, qui soulage la pompe à chaleur lors des vagues de froid.
Pour une première estimation de la puissance nécessaire, utilisez notre calcul rapide de pompe à chaleur air-eau ; seule une étude thermique par un professionnel RGE fait foi.
4Les bons réglages pour l’hiver
- Ne coupez pas la nuit : une pompe à chaleur à compresseur Inverter est faite pour tourner longtemps à puissance réduite. L’arrêter puis la relancer au petit matin, quand il fait le plus froid, sollicite le compresseur et l’appoint. Préférez un abaissement de 1 à 2 °C.
- Réglez la loi d’eau : elle ajuste la température de l’eau envoyée dans les radiateurs en fonction de la température extérieure. Une courbe bien calée évite à la fois l’inconfort et la surconsommation : voir la loi d’eau.
- Visez 19 °C dans les pièces de vie, moins dans les chambres : chaque degré en moins réduit sensiblement la consommation. Les repères pièce par pièce sont dans notre article sur la température idéale de chauffage.
- Laissez les robinets ouverts : avec une pompe à chaleur, mieux vaut garder un débit suffisant dans le circuit que fermer la moitié des radiateurs.
- Programmez l’eau chaude aux heures creuses et l’après-midi, quand l’air est le moins froid, si votre régulation le permet.
Les émetteurs comptent autant que la machine : une pompe à chaleur donne le meilleur d’elle-même avec un plancher chauffant ou des radiateurs dimensionnés pour une eau à 35-45 °C. Le sujet est détaillé sur notre site frère : quels radiateurs pour une pompe à chaleur basse température.
5Prendre soin de l’unité extérieure
Sur un socle ou des supports, au-dessus du niveau habituel de la neige, pour que l’air circule et que l’eau de dégivrage s’écoule.
Retirez neige, feuilles et branches devant et derrière l’appareil. Jamais de bâche ni de coffrage fermé.
Pas sous un bord de toit ou une gouttière qui déverse neige et glace, et à l’abri des vents dominants.
L’eau de fonte doit s’infiltrer ou rejoindre un drain, sans former de plaque de glace sur un passage.
Si le circuit d’eau passe à l’extérieur (pompe à chaleur monobloc), il doit être protégé du gel en cas de coupure de courant : eau glycolée ou vannes antigel qui vidangent la partie exposée. Demandez à votre installateur quelle solution équipe votre appareil.
6Pannes par grand froid et entretien
Une pompe à chaleur qui se met en défaut par grand froid affiche le plus souvent un code d’erreur sur la régulation. Avant d’appeler, vérifiez :
- le disjoncteur dédié à l’unité extérieure et à l’appoint, sur le tableau électrique ;
- la pression du circuit de chauffage (souvent entre 1 et 2 bars, voir la notice) ;
- l’état des grilles de l’unité extérieure et du filtre à boues du circuit ;
- la consigne et le mode de fonctionnement (hiver, hors-gel, absence).
L’entretien est obligatoire tous les deux ans pour les pompes à chaleur de 4 à 70 kW : le technicien contrôle l’étanchéité du circuit frigorifique, nettoie l’échangeur, vérifie les réglages et remet une attestation. Programmé avant l’hiver, il évite bien des pannes. Pour aller plus loin, voir l’entretien d’une pompe à chaleur sur Le Guide de la Maison et notre fiche aérothermie.
7Questions fréquentes
Jusqu’à quelle température une pompe à chaleur air-eau fonctionne-t-elle ?
La plupart des modèles récents fonctionnent jusqu’à -15 à -20 °C, et certains jusqu’à -25 °C : la limite exacte figure sur la fiche technique. Mais la puissance et le rendement baissent bien avant, dès que la température passe sous 0 °C.
Pourquoi de la vapeur sort-elle de ma pompe à chaleur en hiver ?
C’est le dégivrage. Quand du givre recouvre l’échangeur de l’unité extérieure, la pompe à chaleur inverse brièvement son cycle pour le faire fondre : un nuage de vapeur et un écoulement d’eau sont alors normaux. Le cycle dure quelques minutes.
Faut-il couper la pompe à chaleur la nuit quand il gèle ?
Non. Couper puis relancer oblige la pompe à chaleur à fonctionner à pleine puissance au pire moment, souvent avec l’appoint électrique. Un abaissement modéré de la consigne, d’un ou deux degrés, est plus économique.
Est-il normal que la résistance d’appoint se déclenche ?
Oui, par grand froid, si la température extérieure descend sous le point prévu par l’installateur. Si l’appoint fonctionne souvent par des températures douces, la pompe à chaleur est peut-être sous-dimensionnée ou mal réglée : faites vérifier les paramètres.
Peut-on protéger l’unité extérieure avec une bâche ?
Non, une bâche bloque la circulation de l’air et empêche le dégivrage. Il suffit de surélever l’unité au-dessus du niveau habituel de la neige, de dégager les grilles et de veiller à l’évacuation des condensats.