La pompe à chaleur est une solution écologique et économique pour chauffer son logement ou ses locaux professionnels. C’est le principe même de fonctionnement qui permet de faire des économies sans trop impacter l’environnement.
Mais quel est ce principe ? Ou plus exactement, comment fonctionne une pompe à chaleur ? Nous allons tout vous expliquer.
Le principe de base du fonctionnement des pompes à chaleur
S’il existe différents types de pompes à chaleur, le fonctionnement est à chaque fois similaire. Un dispositif récupère les calories naturellement présentes dans l’air extérieur, l’eau ou le sol. Ces calories sont ensuite transformées en énergie pour chauffer l’intérieur des maisons, appartements et locaux en tous genres.
En fonction du type de PAC, l’énergie peut être rejetée sous forme d’air ou de liquide.
Ce principe de fonctionnement assure un rendement très intéressant. En utilisant l’énergie des éléments naturels, la pompe à chaleur consomme en effet moins d’énergie qu’elle n’en produit.
Au-delà de son avantage économique, la pompe à chaleur est pratique car elle peut avoir plusieurs fonctions. Certains systèmes permettent à la fois de chauffer en hiver et de rafraîchir en été ; d’autres sont capables de procurer du chauffage et de l’eau chaude sanitaire.
En outre, la diffusion de la chaleur est optimale, ce qui améliore grandement le confort des occupants. Et bonne nouvelle si vous cherchez un appareil de chauffage écologique, la pompe à chaleur permet de se chauffer avec un impact minimum sur l’environnement.
Avec une PAC, on ne mobilise pas l’énergie produite par les centrales nucléaires et on n’utilise pas, non plus, de gaz. D’ailleurs, les pompes à chaleur font partie des appareils de chauffage pouvant être subventionnés par des aides à la rénovation énergétique.
Comment fonctionne une pompe à chaleur ?
Une pompe à chaleur classique se compose de plusieurs éléments :
- Un évaporateur ;
- Un compresseur ;
- Un condenseur ;
- Un détendeur.
Dans un premier temps, les calories présentes dans l’air, l’eau ou le sol sont récupérées par l’évaporateur. Elles passent par un liquide dit caloporteur. Le fluide chargé d’énergie passe dans le compresseur, ce qui permet de convertir la vapeur basse pression en vapeur haute pression et de créer de la chaleur.
Ensuite, la chaleur passe dans le condenseur, avant d’être rejetée dans le bien par le biais d’émetteurs. Une partie de l’énergie poursuit son chemin vers le détendeur, qui transforme le liquide chaud en liquide à basse pression, assurant la continuation du cycle de production.
Plusieurs modules sont nécessaires pour faire fonctionner une pompe à chaleur. L’un est placé à l’extérieur du bâtiment pour capter les calories naturelles. L’autre s’installe en intérieur, afin d’assurer la diffusion de la chaleur dans les locaux. En fonction des besoins, il est possible d’installer plusieurs unités intérieures.
On parle alors de PAC multisplit, une bonne option pour chauffer plusieurs pièces à la fois. Pour certaines pompes à chaleur, un raccordement au circuit de chauffage suffit pour propager la chaleur produite par l’unité extérieure.
Comment fonctionne une PAC réversible ?
Les pompes à chaleur réversibles fonctionnent en aérothermie, c’est-à-dire qu’elles utilisent l’air. Elles représentent à la fois un moyen de chauffage et une solution de climatisation. Elles sont d’ailleurs parfois présentées sous le nom de climatiseurs réversibles.
Ces appareils peuvent fonctionner de deux manières différentes, ce qui permet d’apporter de la chaleur en hiver et de la fraîcheur en été. Par temps froid, le fonctionnement est celui présenté ci-dessus.
En été, la PAC réversible capte d’abord les calories à l’intérieur du logement, puis les rejette à l’extérieur. C’est grâce à ce processus qu’elle peut faire baisser la température dans les habitations quand le mercure grimpe dehors.
Les particularités de la PAC air-air
Une pompe à chaleur air-air capte uniquement les calories de l’air. Elle utilise celles de l’air extérieur pour produire de la chaleur et, lorsqu’elle est réversible, elle absorbe celles de l’intérieur pour procurer une sensation de fraîcheur.
La PAC air-air fonctionne avec une unité extérieure et un ou plusieurs module(s) d’émission à l’intérieur. Il peut s’agir d’une console accrochée au mur, d’une gaine encastrable ou d’une cassette encastrée dans le plafond.
Une PAC air-air sert uniquement à réguler la température à l’intérieur des biens immobiliers.
À noter :
La fonctionnalité chauffage de la pompe à chaleur air-air n’est pleinement performante que si des températures moyennes règnent à l’extérieur. Lorsqu’il fait trop froid, la PAC perd en efficacité et un moyen de chauffage complémentaire ou alternatif devient nécessaire pour conserver un logement confortable.
Les spécificités de la PAC air-eau
Une pompe à chaleur air-eau peut aussi être appelée pompe à chaleur aérothermique. Celle-ci aussi récupère les calories de l’air, mais elles sont ensuite envoyées dans le logement sous forme liquide. Un raccordement au circuit de chauffage est donc nécessaire pour rediffuser l’énergie dans les bâtiments.
Le + : Le fonctionnement d’une PAC air-eau peut permettre de chauffer l’eau du logement, en plus des locaux.
Ce qu’il faut savoir sur les pompes à chaleur géothermiques
Les PAC à géothermie sont les dispositifs les plus chers actuellement. Cela est notamment dû à la nécessité de réaliser de lourds travaux, qui consistent à installer des capteurs dans le sol pour récupérer l’énergie de la Terre ou des nappes phréatiques. Les PAC géothermiques peuvent être de type sol-eau, sol-sol ou eau-eau.
La dénomination exacte dépend de la ressource utilisée et du moyen de propagation de l’énergie à l’intérieur du bâtiment.
Les capteurs extérieurs peuvent être positionnés à l’horizontale ou à la verticale (l’installation est alors plus profonde, les capteurs pouvant être enterrés jusqu’à 100 mètres sous la surface). Le positionnement des capteurs dépend notamment de la superficie disponible. La chaleur est ensuite diffusée à l’intérieur par le biais de radiateurs, de ventilo-convecteurs ou d’un plancher chauffant pour les PAC sol-sol.
Du fait de son fonctionnement, la pompe à chaleur géothermique ne peut être installée que si un espace extérieur privatif est disponible (jardin, cour…).
Néanmoins, les performances des PAC géothermiques sont bien supérieures à celles des pompes aérothermiques (air-air et air-eau), du fait de la stabilité de la température sous la terre.