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Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

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La pompe à chaleur ou PAC est un système de chauffage et un système de climatisation efficace pour assurer le confort thermique dans un logement. À la différence d’un système de chauffage traditionnel, la PAC est plus économique. En effet, cet appareil utilise une énergie renouvelable à l’instar de l’air, de l’eau ou encore du sol. Concrètement, comment fonctionnent les pompes à chaleur ? Voici tout ce qu’il faut savoir sur le fonctionnement d’une pompe à chaleur selon la ressource et le système de diffusion qu’elle utilise.

Fonctionnement d’une pompe à chaleur, que faut-il savoir ?

En général, les pompes à chaleur captent les calories depuis une source d’énergie froide. Les calories captées seront ensuite restituées par l’appareil en une source d’énergie chaude comme le fluide ou le gaz. En effet, le fonctionnement des pompes à chaleur dépend du modèle :

  • Les PAC aérothermiques : pompe à chaleur air-air ou pompe à chaleur air-eau ;
  • Les PAC géothermiques : pompe à chaleur eau-eau ou pompe à chaleur sol-eau.

Les pompes à chaleur peuvent être utilisées tant pour augmenter que pour diminuer la température à l’intérieur du logement. Pourtant, la plupart des pompes à chaleur sont réversibles. Une PAC réversible peut être utilisée tantôt comme système de chauffage, tantôt comme système de réfrigération.

Le COP, c’est quoi ? Le COP ou coefficient de performance désigne le rapport entre l’énergie thermique que la pompe à chaleur restitue et l’énergie électrique qu’elle consomme. À titre d’indication, si le coefficient de performance de l’appareil équivaut à 4, il va donc consommer 1 kWh d’énergie électrique pour 4 kWh de chauffage. On distingue désormais le COP annuel, le COP système et le COP machine.

pompe à chaleur

Comment fonctionne une pompe à chaleur aérothermique ?

Une pompe à chaleur est dite aérothermique lorsqu’elle puise les calories par l’air extérieur. Le fonctionnement d’une pompe à chaleur air/air se résume ainsi :

  • Une unité à l’extérieur de la maison capte l’air extérieur ;
  • Le fluide frigorigène capte ensuite les calories contenues dans cet air ;
  • La température du fluide est augmentée par l’énergie captée ;
  • Le fluide s’évapore. Une fois évaporé, il est aspiré et compressé par le compresseur ;
  • Le gaz utilise des ventilo-convecteurs pour restituer la chaleur intérieure ;
  • Le fluide passe dans le détendeur et redevient liquide.

Le fonctionnement d’un modèle air/eau ressemble à celui d’une pompe à chaleur air/air. La seule différence est que chez un modèle air/eau, la chaleur sera plutôt transmise à l’air intérieur par l’intermédiaire d’un fluide caloporteur. Un modèle air/eau va aussi permettre la production d’une eau chaude.

Si la température externe du logement est basse, il est recommandé d’utiliser un autre système de chauffage complémentaire outre les pompes à chaleur aérothermiques.

Comment fonctionne une pompe à chaleur géothermique ?

Une pompe à chaleur est dite géothermique lorsqu’elle puise les calories dans une nappe phréatique ou dans le sol. Ces modèles sont plus performants que les modèles aérothermiques et ils ne nécessitent pas l’utilisation de système de chauffage complémentaire. Cependant, leur installation est aussi plus chère. Le captage d’une pompe à chaleur géothermique peut être horizontal, vertical ou sur nappe phréatique.

S’il n’y a qu’un seul circuit dans une pompe à chaleur sol/sol (le fluide frigorigène capte les calories présentes dans le sol et circule ensuite dans les radiateurs), une pompe à chaleur sol/eau possède les deux : le fluide frigorigène et le fluide caloporteur. Une pompe à chaleur eau/eau, quant à elle, utilise les calories de l’eau d’une nappe phréatique. C’est la meilleure des alternatives pour un rendement optimal. À noter d’ailleurs que des aides financières sont disponibles pour l’installation d’un système de chauffage écoresponsable.