Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

Fonctionnement d'une pompe à chaleur - schema

De plus en plus de Français pensent à remplacer leur ancienne chaudière gaz ou fioul par un équipement de chauffage moderne et performant comme la pompe à chaleur.

Les aides de l’Etat, sous la forme de Ma Prime Renov et des certificats d’énergie contribuent à booster le secteur. Mais quel est le mode de fonctionnement d’une pompe à chaleur ? 

Avant tout, il faut savoir qu’il existe plusieurs technologies. Nous vous les présentons ci-dessous. Le choix s’effectue le plus souvent en fonction des contraintes techniques du chantier, mais aussi en fonction du niveau d’isolation du logement.

Les différents types de pompes à chaleur

Les pompes à chaleur fonctionnent toutes sur le même principe, à savoir qu’elles prélèvent les calories dans l’environnement et s’en servent pour réchauffer le logement. La pompe à chaleur peut aussi produire l’ECS, si on le souhaite et si l’on rajoute le module nécessaire.

Ce qui change, c’est le type d’environnement dans lequel les calories sont prélevées. De même, on classe les pompes à chaleur en fonction du type de restitution de la chaleur dans le logement.

On distingue ainsi :

  • les PAC air / air, qui puisent l’énergie dans l’air extérieur et soufflent de l’air chaud dans le logement
  • les PAC air / eau, qui puisent l’énergie dans l’air extérieur et transmettent les calories à un circuit d’eau par le biais d’un liquide caloporteur
  • les PAC eau / eau, qui utilisent les calories de la nappe phréatique et transmettent la chaleur au circuit d’eau du logement
  • les PAC géothermiques, qui puisent les calories dans la terre pour la transmettre au circuit d’eau du logement par le biais d’un fluide caloporteur.

Comme on peut le voir, le principe est le même pour toutes les pompes à chaleur. Néanmoins, c’est la source de calories qui change, ainsi que la restitution dans le logement.

Fonctionnement d’une pompe à chaleur air / air 

Les PAC air / air constituent des systèmes à utilisation hybride, puisqu’elles peuvent généralement produire de la chaleur, mais aussi de la fraîcheur pour l’été. Il s’agit de climatisations réversibles. 

Les pompes à chaleur air / air sont très simples à mettre en œuvre et c’est ce qui en fait un choix idéal pour la rénovation. Une unité extérieure puise les calories dans l’air et les transmet par un système de soufflage dans une ou plusieurs pièces du logement. 

Selon le système choisi, la PAC peut alimenter une seule pièce ou plusieurs, par le biais de différentes unités intérieures murales, selon le principe du split. Les PAC sont généralement gainables, ce qui signifie que les conduits peuvent être dissimulés dans des caissons pour améliorer l’esthétique.

Comment fonctionne une pompe à chaleur air / eau ?

La pompe à chaleur air / eau est le système le plus répandu. Il est facile à installer dans le neuf et alimente généralement, dans ce cas, un plancher chauffant. 

Mais il est également possible d’installer une pompe à chaleur facilement en rénovation, pour peu que le logement dispose d’un plancher chauffant existant ou d’un réseau de radiateurs à eau chaude suffisamment important.

Comme on peut le voir sur le schéma ci-dessus, une unité extérieure prélève les calories dans l’air extérieur. Ces calories transitent par un fluide caloporteur vers l’unité intérieure, qui réchauffe l’eau du système de chauffage. L’eau chaude produite par l’unité intérieure circule dans un plancher chauffant ou un circuit de radiateurs. Le système peut aussi produire de l’ECS. 

A savoir que s’il fait trop froid dehors, l’unité intérieure prendra directement le relais par le biais d’une alimentation électrique. Certaines pompes à chaleur air / eau sont dites hybrides, c’est le cas lorsque l’alimentation d’appoint n’est pas électrique mais repose sur du gaz.

Fonctionnement des PAC géothermiques

Les pompes à chaleur géothermiques constituent un système fiable, mais relativement onéreux, en raison des forages qu’elles nécessitent. Il faut aussi disposer d’un espace extérieur suffisant pour réaliser les forages.

Dans le cas de la géothermie, des capteurs sont installés dans le sol. Comme le montre le schéma ci-dessus, ils peuvent être horizontaux ou verticaux en fonction de la place dont on dispose. Les calories sont prélevées dans la terre par les circuits, la chaleur menée vers l’unité intérieure. 

Le principe de la PAC eau / eau est similaire, à la différence que c’est la nappe phréatique qui fournit les calories. 

fonctionnement pompe à chaleur eau - eau

Source : https://www.les-energies-renouvelables.eu/conseils/pompes-a-chaleur/principe-de-fonctionnement-dune-pompe-a-chaleur/pompe-a-chaleur-eau-eau/

Là encore, il faut pouvoir effectuer des travaux de forage importants, qui ne sont pas possibles ni forcément autorisés partout.

Le principe du chauffage intérieur est le même que pour la PAC air / eau, à savoir qu’on réchauffe un plancher chauffant à eau ou des radiateurs à eau.

Conclusion

Vous aimeriez installer une pompe à chaleur dans votre logement ? Nous espérons que cette brève présentation vous aura permis de comprendre les différentes technologies disponibles sur le marché. Vous pourrez ainsi choisir la PAC qu’il vous faut.

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