Fonctionnement pompe à chaleur : Comment ça marche ?
Qu’il s’agisse d’une pompe à chaleur air – air, air – eau ou encore sol – eau géothermique… en puisant sa source dans l’environnement, la pompe à chaleur (PAC) est un dispositif qui a pour objectif d’apporter une énergie propre, renouvelable et économe dans la maison. La consommation énergétique étant l’un des principaux postes de dépense dans une maison, trouver un moyen de réduire sa facture est devenu le combat quotidien de chaque ménage.
La pompe à chaleur a vu le jour pour assurer le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire de façon économe et performante. Mais encore, elle offre de très nombreux avantages, et entre autres, la PAC peut être tant utilisée en système de chauffage qu’en système de climatisation, selon les appareils.
Mais concrètement, comment fonctionne une pompe à chaleur ? Qu’est-ce qui différencient une pompe à chaleur air-air, une PAC air-eau ou encore une PAC géothermique ? Dans cet article, découvrez tout ce qu’il y a à savoir sur la pompe à chaleur et son fonctionnement.
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Pompe à chaleur et fonctionnement selon le type
En règle générale, la pompe à chaleur a pour principe de capter la chaleur (ou l’énergie) extérieure à partir de l’air, de l’eau ou du sol, puis de la transformer à une température assez élevée pour pouvoir chauffer l’habitat. Cette source peut être le sol, l’air ou une nappe phréatique. Elle utilise ensuite la thermodynamique et convertit l’énergie mécanique en énergie thermique. Pour cela, la pompe à chaleur contient un liquide frigorigène qui passe alternativement de liquide à gaz. La pompe à chaleur fait circuler le liquide frigorigène en circuit fermé.
La pompe à chaleur se compose d’un évaporateur, d’un compresseur, d’un condenseur, ou échangeur thermique, et d’un détendeur. Le fluide ou gaz frigorigène circule alors en permanence dans ce circuit. Le changement d’état du fluide en passant par les différents composants de l’appareil produit alors la chaleur.
Fonctionnement pompe à chaleur air – air (aérothermique)
La pompe à chaleur air – air dit aérothermique va puiser de l’énergie dans l’air extérieur ou intérieur, le réchauffer et l’injecter directement dans la pièce à chauffer. Toutefois, la pompe à chaleur air-air ne permet pas de chauffer l’eau des sanitaires. Cependant, de nombreuses pompes à chaleur air-air sont réversibles, disposant d’une fonction permettant d’inverser leur système pour puiser la chaleur à l’intérieur de votre logement et la rejeter à l’extérieur. Cela signifie que votre équipement peut également vous servir de climatiseur en période estivale.
Comment fonctionne une pompe a chaleur air – eau (aérothermique)
La PAC air-eau est la seconde variation des pompes à chaleur aérothermiques. Elle prélève les calories dans l’air extérieur. En revanche, elle les transfère au logement par un circuit hydraulique. Cela peut être des radiateurs ou un plancher chauffant (plus rarement par ventilo-convecteurs à eau). Ces types de pompes à chaleur peuvent aussi alors fournir de l’eau chaude sanitaire.
La pompe à chaleur géothermique et son fonctionnement
Une pompe à chaleur géothermique sol –eau permet d’aller puiser de la chaleur dans le sol pour chauffer l’eau du circuit de chauffage et des sanitaires. Le système PAC géothermique est assez complexe, et transfère la chaleur au logement par des radiateurs, ou par un système de chauffage par le sol.
La pompe à chaleur hydrothermique et principe
La pompe à chaleur hydrothermique (eau – eau) fonctionne selon le même principe qu’une pompe à chaleur géothermique, mais prélève ses calories dans une nappe phréatique peu profonde (eau souterraine).
Bon à savoir sur la pompe à chaleur et son principe de fonctionnement
Quel que soit le modèle de pompe à chaleur et son fonctionnement, une PAC permet de réduire nettement la consommation d’énergie fossile par rapport à une chaudière ancienne à gaz, à fioul ou à charbon. L’utilisation d’une ressource naturelle et gratuite permet de réaliser des économies d’énergie. Par contre, en cas d’hiver très rude, la pompe à chaleur par basse température n’est parfois pas suffisante : c’est pourquoi un chauffage d’appoint pourra être requis.
Néanmoins avant toute installation pompe à chaleur, que cela soit pour une installation de pompe à chaleur air-eau, air-air ou pompe à chaleur eau-eau le professionnel en charge de votre projet réalise un diagnostic énergétique et évalue les besoins thermiques de votre logement. Par ailleurs, de nombreux critères entrent en compte dans le choix d’une pompe à chaleur et de son fonctionnement optimum. Celui-ci dépend de l’isolation de votre maison et du confort souhaité. D’ailleurs, si votre domicile est très mal isolé, il peut être nécessaire d’effectuer des travaux d’isolation au préalable. En effet, une pompe à chaleur ne sera pas suffisamment efficace pour contrer les déperditions de chaleur dues à une mauvaise isolation thermique.
Enfin pour ce qui est de la consommation électrique d’une pompe à chaleur, il faut se référer au Coefficient de Performance (COP). Le COP d’une PAC est le plus souvent supérieur à 3. C’est-à-dire que pour 3 kWh d’énergie thermique produite, le système ne consomme que 1 kWh. A titre de comparaison, un système de chauffage électrique utilisant des résistances à un COP de 1.
