Principe de fonctionnement de la pompe à chaleur

Principe de fonctionnement de la pompe à chaleur

8 décembre 2019 0 Par Tina

L’extérieur de la maison contient des calories dans le sol l’eau et l’air qui peuvent êtres exploitées gratuitement ou presque car la PAC nécessite une petite quantité d’électricité pour fonctionner. Ceux sont ces calories qui vont permettre à la pompe à chaleur de fonctionner et de produire une quantité de chaleur suffisante pour chauffer le logement. Cette chaleur est transférée du cœur de la PAC dans la maison grâce à des diffuseurs comme le plancher chauffant, des radiateurs basse température, ou encore de la ventilo-convection.

Tout savoir sur la pompe à chaleur air eau

En utilisant l’air pour chauffer l’eau, la pompe à chaleur essonne air/eau utilise une source d’énergie inépuisable et gratuite. Concept désormais reconnu pour ses performances et son coût final, la PAC air/eau s’invite dans un grand nombre de foyers. Le point sur un équipement aussi astucieux que performant.

Qu’est-ce que la pompe à chaleur air-eau

La pompe à chaleur air/eau est un système de chauffage qui extrait les calories de l’air extérieur, les transforme en chaleur afin de chauffer l’eau qui sera ensuite distribuée à travers le circuit de chauffage (plancher chauffant, ventilo-convecteurs à eau, radiateurs) et celui de l’eau chaude sanitaire. La PAC air/eau se distingue de la PAC air/air qui restitue la chaleur sous forme d’air chaud pour augmenter la température à l’intérieur de l’habitat.

Pour comprendre le fonctionnement d’une pompe à chaleur essonne air/eau, il est important de commencer par détailler ses principaux composants qui sont :

  • L’évaporateur pour transformer le fluide frigorigène de l’état liquide en vapeur
  • Le compresseur pour augmenter la pression et la chaleur du gaz
  • Le condenseur pour chauffer l’eau du circuit de chauffage par l’intermédiaire du fluide frigorigène
  • Le détendeur pour diminuer la température du gaz et la pression. La vapeur obtenue permet la reprise d’un nouveau cycle
  • L’unité extérieure (pompes biblocs) chargée de puiser les calories de l’air et d’une unité intérieure pour distribuer l’énergie dans le circuit de chauffage et d’eau chaude de l’habitation

On distingue deux formes de PAC air/eau :

  • La PAC air/eau monobloc composée d’un module unique placé à l’extérieur de l’habitat et d’un réseau hydraulique pour assurer la transmission jusqu’au circuit de chauffage
  • La PAC air/eau bibloc, la plus courante et la plus performante, composée d’une unité extérieure et intérieure. La jonction entre les deux unités est réalisée au moyen d’un fluide frigorigène

La PAC air/eau : un fonctionnement simple

Le fonctionnement de la pompe à chaleur air/eau est relativement simple et peut se décliner en 4 étapes principales :

  1. Le fluide frigorigène à l’état liquide capte les calories présentes dans l’air extérieur et élève sa température avant de se transformer en gaz
  2. Un compresseur électrique aspire le fluide gazeux, le compresse et le fait monter en pression
  3. La condensation du fluide, devenue vapeur à haute pression, permet ensuite la transmission de la chaleur à l’eau de chauffage et le gaz redevient liquide
  4. La pression du fluide chute sous l’effet du détendeur avant la phase d’évaporation

C’est cette succession de phases liquides et gazeuses qui permet au fluide frigorigène de transmettre au système de chauffage, l’énergie contenue dans l’air extérieur. Pour fonctionner, la pompe à chaleur air-eau consomme de l’électricité qui alimente le moteur électrique servant à compresser le fluide frigorigène. Le rendement d’une PAC est exprimé par son COP (Coefficient de Performance) exprimant la quantité de chaleur produite par rapport à l’énergie électrique consommée par le compresseur. En résumé, plus le COP est élevé, plus la PAC est performante. Une PAC air-eau dotée d’un COP de 3 signifie que l’appareil restituera 3 kWh d’énergie thermique (chaleur) pour 1 kWh d’énergie électrique consommée.

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur est simple. Elle prélève un peu de chaleur d’une source froide, que ce soit le sol du jardin, l’air environnant, ou l’eau d’une nappe. Elle augmente son niveau de température et restitue une chaleur à une température plus élevée dans le logement, diffusée au travers des radiateurs ou bien d’un plancher chauffant.

On peut regrouper les pompe à chaleur essonne destinées au chauffage des logements en deux grandes catégories :

  • les Pac géothermiques qui puisent la chaleur dans le sol ou l’eau d’une nappe par l’intermédiaire d’un forage,
  • les Pac aérothermiques qui puisent la chaleur directement dans l’air extérieur.

Tous les procédés ne conviennent pas forcément à votre situation. Les pompes à chaleur peuvent s’installer aussi bien dans les maisons neuves que les maisons existantes.

Comment choisir une pompe à chaleur ?

Pour choisir votre pompe à chaleur, il convient avant tout de faire intervenir un professionnel « Qualifié RGE » qui sera capable de déterminer avec vous la meilleure solution pour votre logement.

 

Il étudiera avec plusieurs choses :

 

  • la taille et le niveau d’isolation de votre maison,
  • l’environnement (présence d’un jardin ou pas, proximité du voisinage…),
  • il vérifiera ensuite l’installation de chauffage déjà en place (surtout vos émetteurs),
  • et le budget que vous souhaitez y consacrer.

Et pour assurer un bon fonctionnement, n’oubliez de souscrire un contrat d’entretien !

Les avantages et les inconvénients d’une pompe à chaleur air/eau

Comme tous les systèmes de chauffage, la PAC air-eau a ses avantages et ses inconvénients.

Concernant les avantages on peut citer les points ci-dessous :

  • Elle s’adapte aux principaux systèmes de chauffage existants
  • Elle est très simple d’installation, notamment pour la connexion avec un chauffage central
  • C’est un système écologique qui privilégie une énergie non polluante et renouvelable (à l’exception de l’électricité pour le faire fonctionner). En minimisant l’impact sur la planète, l’environnement est préservé
  • L’installation est peu coûteuse en comparaison avec une PAC géothermique
  • Elle peut être réversible (assurer le chauffage en hiver et la fraîcheur en été. Attention, elle ne fait pas office de climatisation, seulement de rafraîchisseur d’air)
  • La régulation apporte un confort optimum en répondant précisément aux besoins de chaque maison

Les deux principaux inconvénients de la pompe à chaleur air-eau sont :

  • La nécessité de disposer d’un chauffage d’appoint qui prendra le relais lorsque les températures chuteront en-dessous d’un certain seuil. En effet, la plupart des modèles sont inefficaces lorsque la température extérieure descend en-dessous des -5°C. Dans les régions froides, il est impératif de choisir des modèles ultra-performants pouvant être utilisés jusqu’à -25°C. En résumé, plus le climat est rude, moins la pompe à chaleur essonne air/eau sera performante, à moins de disposer d’un modèle haut de gamme qui consommera peu d’électricité tout en étant capable de restituer un maximum de chaleur.
  • Certaines pompes à chaleur air-eau peuvent se révéler assez bruyantes et risquer ainsi de poser des problèmes avec le voisinage. Mais ce défaut tend à s’atténuer dans les modèles récents, de moins en moins bruyants.

Le sol sous nos pieds, l’eau des nappes phréatiques et l’air qui nous entoure stockent chaque jour l’énergie que nous dispense le soleil. Récupérer cette énergie gratuite et inépuisable et s’en servir pour le chauffage ou la production d’eau chaude sanitaire, c’est possible grâce aux pompe à chaleur essonne. Ces équipements électriques permettent de réduire notre consommation d’énergies et nos rejets de gaz à effets de serre.