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Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

comment fonctionne une pompe a chaleur

Encore trop méconnue des particuliers, la pompe à chaleur (PAC) est une solution de chauffage économique et écologique présentant de nombreux avantages. En effet, ce type de chauffage puise dans l’air ou l’eau l’énergie thermique nécessaire à la chauffe, suivant s’il s’agit d’une pompe à chaleur géothermique ou aérothermique. Comment fonctionne une pompe à chaleur ? Nous vous expliquons en détails le fonctionnement de ce système de chauffage.

comment fonctionne une pompe a chaleur

Fonctionnement d’une pompe à chaleur eau-eau

Ce système de pompe à chaleur est différent des installations préalablement présentées. En effet, la PAC géothermique se compose d’un réseau de capteurs enfouis dans le sol du jardin et puisant les calories du sol ou des nappes phréatiques. En effet, ces lieux de captage sont moins impactés par la température extérieure, c’est pourquoi ce type d’installation est souvent choisi dans les régions très froides en hiver. Notez toutefois que le réseau de captage nécessite un grand jardin puisqu’il requiert au minimum une fois et demie la surface à chauffer.

Une fois encore, les calories puisées sont amenées par un fluide frigorigène devenu gazeux par le même principe que les PAC aérothermiques. La chaleur servira à chauffer le circuit d’eau de chauffage de l’habitation qui diffusera la chaleur par des ventilo-convecteurs à eau. Véritable chauffage central, la PAC eau-eau fournira une chaleur douce à la température préalablement sélectionnée au thermostat d’ambiance ou à chaque robinet thermostatique des émetteurs.

La pompe à chaleur eau-eau peut être utilisée en tant que chauffage seul mais elle peut également répondre aux besoins de production d’eau chaude sanitaire (ECS) si elle est reliée à un ballon d’eau chaude.

Installer une pompe à chaleur est un moyen de répondre à vos besoins de chauffage, voire de rafraîchissement, tout en diminuant votre consommation énergétique. En effet, ce type d’installation consomme peu d’énergie électrique puisqu’il réchauffe le circuit de chauffage grâce à de l’énergie gratuite. Le chauffage par pompe à chaleur procure un bon confort thermique et peut également produire de l’eau chaude sanitaire s’il est raccordé à un ballon ECS. L’installation d’une pompe à chaleur est éligible aux aides au financement tels que le CITE, l’éco-PTZ, les aides de l’Anah ou la Prime Energie puisqu’une PAC est considérée comme un chauffage écologique améliorant votre bilan énergétique.

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Le principe de fonctionnement global d’une pompe à chaleur

Toutes les pompes à chaleur possèdent le même principe de fonctionnement : les calories contenues dans l’air ou l’eau sont emprisonnées par les fluides frigorigènes pour servir à chauffer l’eau ou l’air du circuit de chauffage de l’habitation. Ce mode de chauffage n’utilise pas d’énergies fossiles mais se sert de l’énergie gratuite et inépuisable, l’air ou l’eau, renouvelés sans cesse par les vents et les précipitations.

Chaque pompe à chaleur peut être équipée d’une technologie permettant également de climatiser votre habitation en été, on l’appellera alors la pompe à chaleur réversible.

Il existe deux systèmes de pompe à chaleur : l’aérothermie ou la géothermie. L’aérothermie caractérise les pompes à chaleur qui puisent les calories de l’air pour restituer la chaleur à de l’air, pour la PAC air-air, ou à de l’eau pour la PAC air-eau. Le système géothermique définit les pompes à chaleur dont l’énergie est puisée du sol ou des nappes phréatiques pour chauffer un circuit d’eau chaude, c’est la PAC eau-eau. Analysons en détails le fonctionnement de chaque pompe à chaleur.

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Fonctionnement d’une pompe à chaleur air-air

Ce système de pompe à chaleur aérothermique est composé d’une unité extérieure, ou groupe extérieur, servant à puiser l’air frais, et d’un réseau de tuyaux de cuivre pour la circulation du fluide caloporteur. Ainsi, l’air extérieur est aspiré par un ventilateur pour être envoyé vers l’évaporateur contenant le liquide frigorigène. Ce dernier va passer de l’état liquide à l’état gazeux en emprisonnant les calories présentent dans l’air. Le compresseur va ensuite augmenter la température du gaz obtenu en le compressant. Le condenseur est l’endroit où le gaz se libérera de ses calories pour restituer la chaleur au circuit de chauffage, le fluide frigorigène retrouvera alors son état liquide dans le condenseur. Un rapide passage par le détendeur fera baisser sa pression pour qu’il soit prêt à retourner à l’évaporateur et recommencer son circuit fermé.

L’air chaud obtenu par la PAC air-air est amené aux différentes pièces par un réseau de conduits aérauliques et diffusé par des ventilo-convecteurs. Un ventilo-convecteur prend la forme d’un radiateur traditionnel, il peut être fixé ou encastré au mur ou au plafond. La chaleur peut aussi être restituée par un diffuseur centralisé qui amènera l’air chaud par des gaines calorifugées et diffusée par des grilles dans toute la maison.

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Fonctionnement d’une pompe à chaleur air-eau

La PAC aérothermique de type air-eau fonctionne sur le même principe que la PAC air-air pour prélever la chaleur. La pompe à chaleur air-eau peut cependant se composée d’une seule unité extérieure compacte, appelée PAC air-eau monobloc, ou de deux unités pour la PAC air-eau bi-bloc. Dans ce dernier cas, le compresseur se trouvera dans l’unité extérieure et le module hydraulique sera placé à l’intérieur de l’habitation. L’autre différence réside dans la restitution de la chaleur puisque l’air chaud servira à chauffer le circuit de chauffage hydraulique de l’habitation. La chaleur produite peut être restituée par différents type d’appareils de chauffage : le ventilo-convecteur à eau, l’unité à cassette, le radiateur basse température ou haute température, ou encore un chauffage par le sol tel que le plancher chauffant.

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