Une PAC chauffe-t-elle quand il gèle ?
Oui : une pompe à chaleur air/eau continue d'extraire de la chaleur de l'air sous 0 °C, mais son rendement baisse à mesure que le froid s'installe, et un appoint prend le relais aux températures les plus basses. L'enjeu est de limiter ces heures d'appoint. Physique du COP, dégivrage, climat de votre département et bons réflexes.
Une pompe à chaleur chauffe-t-elle sous 0 °C ?
Une pompe à chaleur air/eau chauffe sous 0 °C : l'air froid contient encore de la chaleur, que le fluide frigorigène, plus froid que lui dans l'évaporateur, continue de capter. France Rénov' rappelle toutefois que son rendement varie avec la température extérieure et qu'un appoint, souvent électrique et intégré à l'appareil, prend le relais quand il fait très froid.
La question utile n'est donc pas « chauffe-t-elle ? » mais « combien d'heures l'appoint tourne-t-il chaque hiver ? ». La réponse dépend de trois paramètres : le climat de la commune, la puissance choisie et la température d'eau demandée par les radiateurs. Les mesures de l'ADEME, réalisées sur une saison de chauffe complète, froid compris, donnent un COP réel moyen de 2,9 pour 90 PAC air/eau : ce chiffre intègre les journées froides.
Pourquoi le rendement baisse quand la température chute
Le COP d'une pompe à chaleur dépend de l'écart de température entre la source, l'air extérieur, et l'eau envoyée dans les radiateurs. Plus cet écart est grand, plus le compresseur travaille pour la même quantité de chaleur. Par grand froid, deux effets se cumulent :
- la source se refroidit : l'air extérieur fournit sa chaleur à une température plus basse ;
- l'eau doit être plus chaude : la loi d'eau relève la température de départ pour compenser les déperditions plus fortes de la maison.
Le second effet est celui sur lequel on peut agir. L'ADEME estime qu'environ un point de COP se gagne pour 10 °C d'eau de chauffage en moins. Des radiateurs largement dimensionnés, un plancher chauffant ou une maison mieux isolée limitent donc la chute de rendement les jours froids.
Le dégivrage : pourquoi l'unité extérieure fume en hiver
Quand l'air est froid et humide, l'humidité givre sur l'évaporateur de l'unité extérieure, dont les ailettes sont plus froides que l'air. Le givre freine l'échange de chaleur ; la PAC lance alors un cycle de dégivrage, en général par inversion momentanée du cycle, qui réchauffe l'évaporateur pendant quelques minutes. Le panache de vapeur visible à ce moment n'est pas une panne.
Deux conséquences pratiques en découlent :
- le dégivrage consomme de l'énergie sans chauffer la maison, ce qui pèse sur le COP des journées humides proches de 0 °C ;
- l'eau de fonte doit s'évacuer sans geler au pied de l'unité : l'emplacement et l'évacuation des condensats se décident à la visite technique.
Combien de jours froids chez vous ? Les chiffres par département
Le climat change fortement d'un département à l'autre du territoire couvert par ORENCO. Les moyennes 2015-2024 de la réanalyse ERA5, calculées au point de la préfecture, donnent un ordre de grandeur.
| Point de mesure | Jours de gel par an | Température minimale moyenne du mois le plus froid | Degrés-jours de chauffage (base 18) |
|---|---|---|---|
| Belfort (Territoire de Belfort) | 62,6 | −0,6 °C | 2 779 |
| Mende (Lozère) | 50,7 | 0,0 °C | 2 678 |
| Besançon (Doubs) | 50,2 | 0,3 °C | 2 492 |
| Dijon (Côte-d'Or) | 48,1 | 0,4 °C | 2 536 |
| Évry-Courcouronnes (Essonne) | 33,4 | 1,8 °C | 2 312 |
| Lille (Nord) | 32,7 | 1,7 °C | 2 486 |
| Montpellier (Hérault) | 10,5 | 3,8 °C | 1 472 |
Ces valeurs sont des moyennes : la température extérieure de base, qui sert à dimensionner la PAC, correspond aux jours les plus froids et reste nettement plus basse. Les écarts entre communes proches, faibles dans ces données, ne justifient pas à eux seuls un choix technique. Les conditions locales sont détaillées par exemple pour la PAC air/eau dans le Territoire de Belfort, la PAC air/eau en Lozère ou la PAC air/eau dans le Doubs.
L'appoint électrique : ce qu'il coûte quand il tourne
L'appoint électrique d'une PAC air/eau est une résistance : elle restitue 1 kWh de chaleur pour 1 kWh d'électricité, soit un COP de 1. Avec l'électricité à 20 c€/kWh retenue par l'ADEME, chaque kWh de chaleur fourni par l'appoint coûte 20 c€, contre 6,9 c€ produit par une PAC au COP moyen mesuré de 2,9.
L'appoint n'est pas un défaut : il couvre quelques heures par an les températures les plus basses, ce qui évite d'acheter une PAC beaucoup plus puissante pour quelques jours. Il devient coûteux quand la PAC est sous-dimensionnée et le sollicite dès les premières gelées. À l'inverse, une PAC surdimensionnée coûte cher à l'achat : selon l'ADEME, 1 000 à 2 500 € de matériel par kilowatt supplémentaire. Le bon équilibre se trouve par le calcul, détaillé dans l'article dimensionner une pompe à chaleur.
Air/eau, air/air, géothermie : laquelle résiste le mieux au froid ?
| Technologie | Comportement par grand froid | Repère mesuré |
|---|---|---|
| PAC air/eau | Rendement en baisse, appoint intégré pour les jours les plus froids | COP réel moyen de 2,9 sur une saison (ADEME, 90 installations) |
| PAC air/air | Rendement très faible par grand froid selon France Rénov', appoint nécessaire | Consommation de chauffage divisée par 2 en moyenne sur 88 logements (ADEME), SCOP réel non mesuré |
| PAC géothermique | Source stable : peu sensible à la température de l'air | COP moyen de 4,1 sur 10 installations (ADEME) |
France Rénov' juge la PAC air/air plutôt adaptée aux régions méditerranéennes. Dans une maison chauffée par convecteurs en climat froid, le choix entre air/air et air/eau se fait au cas par cas : voir remplacer un chauffage électrique. La PAC air/eau reste la référence pour remplacer une chaudière : sa fiche complète est sur la page PAC air/eau.
Les promesses à écarter sur le grand froid
- Une température limite de fonctionnement présentée comme une performance : qu'un modèle fonctionne encore à une température très basse ne dit rien de son COP à cette température, ni de la part d'appoint.
- « Aucun appoint ne sera nécessaire » : sauf dimensionnement calculé sur la température extérieure de base, l'affirmation ne repose sur rien.
- Une puissance recopiée sur l'ancienne chaudière : elle surdimensionne la PAC sans garantir le confort.
- Une PAC hybride vendue comme seule réponse au froid : elle a perdu MaPrimeRénov' au 1er septembre 2026, alors qu'une PAC air/eau bien dimensionnée reste aidée.
Les autres signaux d'alerte sont réunis dans l'article sur les arnaques à la pompe à chaleur. Pour estimer vos aides selon votre département, lancez le simulateur pompe à chaleur ; les autres articles sont dans les conseils pompe à chaleur.