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Fonctionnement d’une pompe à chaleur

Comment fonctionne une pompe à chaleur ? Quel est le fonctionnement d’une PAC géothermique ? Quel est le principe d’une PAC aérothermique ? La pompe à chaleur, ou PAC, est un système qui consomme très peu d’électricité pour une chaleur optimale. Vous en trouverez de plusieurs types dont la air/air et la air/eau. Le principe de fonctionnement est pratiquement identique sauf que dans un cas, c’est l’air qui est le vecteur de chaleur et dans l’autre, c’est l’eau. Très économique et non polluante, la PAC est un chauffage de plus en plus populaire. Elle existe en modèle réversible chaud/froid. Découvrez le guide de fonctionnement des pompes à chaleur.
 

Principe d’une pompe à chaleur

 
La pompe à chaleur est une solution thermodynamique qui permet de chauffer son logement, de produire de l’eau chaude sanitaire et même de rafraîchir son habitat en hiver. En plus d’un rendement très élevé, la pompe à chaleur utilise essentiellement des énergies renouvelables pour fonctionner. En effet, elle capte la chaleur dans le sol, l’eau ou encore l’air pour la restituer dans votre maison.
 

Avantages des pompes à chaleur

Le principe de la pompe à chaleur est tout simplement génial. Elle capte les calories présentes à l’extérieur de chez vous, dans l’environnement naturel comme l’air, le sol ou les nappes phréatiques. Ces calories, en libre-service et donc gratuites, passent ensuite dans un circuit pour enfin restituer la chaleur dans votre habitation.

Pour vous donner un exemple du principe d’une pompe à chaleur, quand la température est supérieure à -5 degrés à l’extérieur, les calories récupérées fournissent une chaleur d’environ 20 degrés dans la maison. Avec une PAC réversible, ce système va même rafraîchir votre intérieur en été. La PAC servira alors de climatisation.

Le principe de la pompe à chaleur intéresse de plus en plus de français grâce au crédit d’impôt permettant de facilement financer et rentabiliser cet investissement. Néanmoins, il faut savoir que le fonctionnement d’une pompe à chaleur génère du bruit et qu’il peut exister une réglementation quant à l’installation de cette système de chauffage thermodynamique.
 

La pompe à chaleur : comment ça marche ?

La PAC peut se décomposer en différents éléments qui ont tous leur rôle à jouer : un évaporateur, un compresseur, un condenseur et un détenteur. Vous avez compris le principe général. Le but est de capter les calories présentes dans l’air et de les chauffer par compression pour restituer de la chaleur via votre circuit de chauffage.

Voici les différentes étapes permettant de transformer les calories captées en chaleur pour chauffer votre logement :

  1. Dans le fonctionnement lui-même, cela se passe comme un transfert thermique entre un liquide caloporteur et le milieu naturel. Ce fluide caloporteur est un fluide frigorigène changeant d’état en fonction de sa pression. C’est donc ce transfert thermique qui est utilisé dans le fonctionnement de la PAC.
  2. Les calories sont absorbées par le fluide frigorigène, augmentant sa température et le transformant en vapeur.
  3. Cette vapeur sous forme de gaz passe alors dans le compresseur qui va le mettre sous haute pression. Le gaz atteint alors 90 degrés.
  4. Une partie de cette chaleur se retrouve dans le condenseur où là le gaz redevient liquide et alimente le système de chauffage à une température d’environ 20 degrés.

Pour mieux comprendre ce système permettant de faire des économies d’énergie, voici une présentation des différents types de PAC :


 

La pompe à chaleur consomme de l’électricité

La PAC n’est pas tout à fait écologique dans la mesure où elle fonctionne à l’électricité. En effet pour se mettre en route et capter les calories, une consommation d’électricité est obligatoire. Par conséquent, la pompe à chaleur n’est pas réellement un chauffage électrique même si elle utilise du courant pour son fonctionnement.

Mais si l’on doit parler chiffre, sachez que votre facture d’électricité sera facilement divisée par 2 par rapport à un chauffage électrique traditionnel.  Quelle est la consommation d’une pompe à chaleur électrique ?

En gros, il faut compter 1€ d’électricité par jour de fonctionnement de votre PAC quand la température ne descend pas en dessous de 5 degrés. Cette température est donnée à titre indicatif, car cela dépend des modèles de PAC. En fonction du type de PAC et de son dimensionnement, la consommation peut varier.
 

Pompe à chaleur classique ou réversible ?

Là encore, vous avez le choix entre une PAC destinée simplement au chauffage ou réversible. Le principe reste le même sauf que les calories récupérées restituent du froid et non plus du chaud.

Dans tous les cas, la PAC se compose de capteurs extérieurs, d’une centrale qui est l’appareil à proprement parlé et d’un circuit de restitution de chaleur qui peut être des radiateurs, un plancher chauffant ou encore des ventilo-convecteurs. Le choix du dimensionnement de la PAC et de ses accessoires dépend essentiellement de vos besoins en chauffage et du diagnostic thermique de votre habitat. Pour aller plus loin, voici notre guide pour savoir quelle pompe à chaleur choisir.

La PAC peut être installée à l’extérieur ou à l’intérieur de votre maison. Elle se trouve souvent dans la cave pour éviter de vous déranger avec le bruit. Et aussi car l’installation dans la cave est idéale pour une PAC géothermique. Cependant, des modèles existent entre-deux, c’est-à-dire à moitié dedans et à moitié dehors.
 

Fonctionnement d’une pompe à chaleur air/air

 
Comment fonctionne une PAC aérothermique ? Le fonctionnement de la PAC est souvent comparé à celui d’un réfrigérateur. Là, le détail porte principalement sur la pompe à chaleur air/air qui va donc capter les calories dans l’air extérieur pour les convertir en chaleur dans la maison. Un tour de magie ? Non ! Simplement un système de fonctionnement ingénieux. Découvrez le fonctionnement d’une PAC air/air.
 

Comment marche une pompe à chaleur air/air ?

La pompe à chaleur air/air nécessite un capteur extérieur d’air. L’appareil doit être placé dans un endroit aéré de type balcon, jardin ou terrasse. Le fonctionnement d’une pompe à chaleur air/air va capter et transformer les calories de l’air en chaleur. L’installation va ensuite restituer cette chaleur dans votre système de chauffage (radiateur, …).

Vous l’avez compris, c’est l’évaporateur qui se pose à l’extérieur de la maison qui va permettre de capter les calories présentes dans l’air et de réchauffer le fluide frigorigène jusqu’à le transformer en gaz. La partie intérieure de l’installation est équipée du condenseur et de ventilo-convecteurs qui vont diffuser l’air chaud récupéré du fluide dans les pièces de la maison.
 

Avantages de la pompe à chaleur air/air

Outre les avantages financiers évoqués ci-dessus, la pompe à chaleur air/air présente d’autres atouts non négligeables. Voici la liste des principaux avantages et points positif d’une pompe à chaleur aérothermique :

  • Elle n’a pas besoin de conduit d’évacuation puisqu’elle ne rejette rien.
  • Elle ne diffuse pas d’odeur désagréable comme le fioul par exemple.
  • Elle peut bénéficier d’un crédit d’impôt et représente un investissement abordable qui en plus est rentabilisé très rapidement.
  • Vous pouvez l’installer où bon vous semble sans avoir besoin d’effectuer de gros travaux ni demander d’autorisation préalable.
  • Elle s’installe aussi bien en maison neuve qu’en rénovation. Enfin, la PAC air/air peut être réversible. Certains modèles disposent même d’un pilotage à distance.

 

Fonctionnement d’une pompe à chaleur air/eau

 
Quel est le fonctionnement d’une pompe à chaleur air/eau ? Le système de fonctionnement rejoint celui de la pompe à chaleur air/air sauf que la restitution se fait sous forme liquide. Vous n’aurez donc plus besoin de ventilo-convecteurs, mais d’autres systèmes de répartition du chauffage. Découvrez en détails comment marche la pompe à chaleur air/eau.
 

Comment marche une pompe à chaleur air/eau ?

La PAC air/eau est la plus populaire en France. Il existe en fait deux configurations possibles :

  • Une PAC monobloc : dans ce cas, le bloc complet évaporateur-compresseur est situé dehors. Il est ensuite relié au système de chauffage, plancher chauffant ou autre, par un réseau hydraulique.
  • Une PAC bibloc : Là, le système est partagé en deux. Dehors se trouve le compresseur, dedans le module hydraulique. Les deux blocs sont reliés par un réseau frigorifique.

La deuxième solution semble la plus performante, mais présente aussi un coût d’installation plus élevé. Votre système de chauffage sera alors plutôt sous forme de radiateur ou de plancher chauffant dans lequel l’eau chaude circulera. Il faudra choisir votre PAC air/eau en fonction de vos besoins et également du budget alloué à ce projet.
 

Schéma de fonctionnement d’une PAC air/eau

Pour mieux comprendre les étapes de fonctionnement d’une pompe à chaleur géothermique (air-eau), voici un schéma présentant ce mode de chauffage :

 

fonctionnement d'une pompe à chaleur géothermie

Qu’est-ce que la géothermie ? Quel est le fonctionnement d’une pompe à chaleur géothermique ? Comment produire de la chaleur avec une PAC géothermique ? Découvrez les avantages, le principe et le schéma de fonctionnement des pompes à chaleur géothermiques (eau/eau et sol/sol).


 

Avantages de la pompe à chaleur air/eau

Comme précédemment, le coût à l’usage est réellement très économique. De plus, cette pompe à chaleur bénéficie elle aussi de crédit d’impôt sous certaines conditions. Parmi ces autres avantages, on peut noter une installation facile ne demandant ni conduit supplémentaire ni gros travaux de pose et un taux de performance compris entre 3.5 et 4.2, ce qui est vraiment excellent.

Auteur: Pro travaux

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