Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

La pompe à chaleur (PAC) est un système de chauffage et de refroidissement qui est aussi très écologique. Ce système innovant et propre est adopté par de plus en plus de français aujourd’hui. Malgré le fait que les pompes à chaleur soient très en vogue, beaucoup de français se posent encore des questions sur son fonctionnement.

On vous en dit plus sur le fonctionnement général de la pompe à chaleur, ainsi que sur le fonctionnement des différents types de pompe à chaleur.

Principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur

Principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur
Principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur

Dans son fonctionnement général, la PAC va produire de la chaleur en puisant des calories dans l’environnement extérieur (sol, air, eau), et va en augmenter la pression. Cette pression va ensuite être transformée en chaleur puis être distribuée dans le logement grâce à des émetteurs.

La ressource utilisée par la PAC pour produire de la chaleur est une énergie propre, gratuite et renouvelable. Cela explique les économies d’énergie que l’on peut effectuer en achetant une pompe à chaleur.

La pompe à chaleur est constituée de 2 éléments principaux : une unité extérieure et une unité intérieure qui va répartir et diffuser la chaleur dans l’appartement. L’unité intérieure comprend aussi un thermostat avec lequel on va régler la température intérieure souhaitée. La pompe à chaleur s’activera et commencera un cycle de chauffe puis se mettra en veille une fois la température souhaitée atteinte.

Le fonctionnement de la PAC se fait en 4 étapes :

  • Tout d’abord, l’évaporateur va puiser des calories dans l’environnement extérieur (air, eau ou sol), pour les transmettre ensuite au liquide caloporteur qui circule dans le système de la pompe à chaleur.
  • Ensuite, le liquide caloporteur se transforme et change d’état. En effet, il se transforme en vapeur haute pression après être passé dans le compresseur.
  • Puis, le condenseur va conserver la chaleur de la vapeur haute pression et la diffuser dans le logement. Le condenseur va ensuite retransformer la vapeur en liquide. Le liquide va tout de même rester à haute pression.
  • Enfin, pour la dernière étape, le liquide haute pression va passer dans le détendeur qui va lui rendre son état initial en le retransformant en liquide basse pression. Une fois la transformation terminée, tout peut recommencer.

Ainsi, la pompe à chaleur a besoin d’espace pour abriter ce système et nécessite un bon emplacement à l’extérieur du logement. Vous devrez aussi laisser un expert choisir l’endroit où vous poserez votre pompe à chaleur, qui a beaucoup de contraintes, notamment liées au bruit que peut faire l’appareil.

La ressource utilisée par la PAC est complètement propre et gratuite. Cela fait un gros avantage pour la pompe à chaleur. Cependant, la pompe à chaleur n’est pas forcément le système adapté à tous les types de foyers. En effet, si votre logement est situé dans une région où la température peut être très basse en hiver, vous devrez utiliser un chauffage d’appoint en plus de votre PAC. N’hésitez donc pas à demander plusieurs devis pour avoir l’avis de plusieurs professionnels par rapport à l’installation d’une pompe à chaleur chez vous.

Certaines pompes à chaleur sont dites réversibles, ce qui signifie qu’en été, lorsque le logement est trop chaud, le fonctionnement de la pompe à chaleur s’inverse pour créer de la fraîcheur. Pour cela la PAC va puiser des calories dans le logement puis les rejeter à l’extérieur. Il suffit juste alors de régler le thermostat et votre PAC fonctionnera de manière autonome.

Comment votre pompe à chaleur chauffe-t-elle votre maison ?

Comment votre pompe à chaleur chauffe-t-elle votre maison ?
Comment votre pompe à chaleur chauffe-t-elle votre maison ?

Il n’existe pas qu’un seul modèle de pompe à chaleur et toutes ne fonctionnent pas de la même manière. En effet, les types de PAC changent en fonction du type de ressource naturelle qui est utilisée pour puiser les calories.

Il existe trois types de pompes à chaleur : le modèle géothermique (puise les calories dans le sol), le modèle aérothermique (puise les calories dans l’air) et le modèle aqua-thermique (puise les calories dans l’eau).

Quelle différence de fonctionnement entre les différentes pompes à chaleur

  • La PAC air/ air

La pompe à chaleur air/ air est aussi considérée comme un climatiseur réversible car il s’agit d’un système qui permet de chauffer votre maison l’hiver et le rafraichir en été. Ce type de PAC fonctionne avec une unité extérieure et une unité intérieure. Il peut y avoir plusieurs modules de diffusion si le logement est grand. Dans ce genre de cas, le système est appelé « multisplit ».

Ce genre de pompe à chaleur est le moins cher et le plus installé aujourd’hui. En effet, il y a plus de règlementation sur le fait de puiser les calories dans l’eau des nappes phréatiques plutôt que dans l’air.

  • La PAC air/ eau

Ce type de pompe à chaleur est un modèle aérothermique, et peut être monobloc ou bi-bloc. Ce système se raccorde à un réseau de chauffage central à l’eau déjà existant et nécessite donc peu de travaux. En termes de fonctionnement, la seule chose qui diffère est que le liquide frigorigène qui est monté à haute pression sert à augmenter la température du liquide qui constitue le réseau, ce qui chauffe le logement.

Ce type de PAC peut aussi chauffer l’eau sanitaire de cotre logement en fonction du modèle.

  • La PAC eau/ eau

Ce genre de pompe à chaleur fonctionne en puisant les calories présentent dans les nappes phréatiques sous-terraines. Pour cette raison, il en existe assez peu et elles sont soumises à de grosses réglementations. Ce type de PAC peut aussi chauffer à la fois le logement et l’eau sanitaire.

Les PAC eau/ eau sont sûrement les plus chères à l’achat et à installer. En effet, elles nécessitent un forage, un point d’eau naturel à côté de votre habitation et de réaliser des tests sur l’eau avant d’obtenir l’autorisation d’installer votre pompe à chaleur.

Les pompes à chaleur sont connectées à des émetteurs qui peuvent prendre plusieurs formes : plancher chauffant, chauffe-eau ou des radiateurs branchés à des circuits de chauffage central.

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Comment bien choisir sa PAC

Comment bien choisir sa PAC
Comment bien choisir sa PAC

Bien choisir sa pompe à chaleur est crucial. En effet, si votre pompe à chaleur est trop puissante pour votre logement, vous risquez de payer une fortune sur vos factures d’énergie en plus du prix d’achat et d’installation. Une PAC trop puissante ne vous servira pas vraiment.

Dans un cas où votre pompe à chaleur est trop faible, elle tournera en permanence pour atteindre une température souhaitée qu’elle n’est pas en mesure d’atteindre, ce qui se fera ressentir sur vos factures d’énergie.

Le bilan thermique

Faire un bilan thermique au préalable est absolument nécessaire pour installer un chauffage optimal chez vous. Ce bilan vous indiquera la puissance de pompe à chaleur dont vous avez besoin pour votre pompe à chaleur, en prenant en compte l’isolation et la surface de votre logement.

Par ailleurs, certains travaux d’isolation peuvent être nécessaires si votre logement est mal isolé et que vous portez votre choix sur une pompe à chaleur. Sans une bonne isolation, votre PAC ne sera pas assez efficace.

Choisir le bon coefficient de performance

Le Coefficient de Performance (COP), est un coefficient qui représente le rapport entre les kWh produits par votre système et l’électricité consommée pendant le processus. Ce coefficient vous permettra de mieux choisir la pompe à chaleur qui sera adaptée à vos besoins et à votre logement.

Astuces lors de l’achat et de l’installation de sa PAC

Lors de l’achat de votre pompe à chaleur si vous souhaitez alléger les dépenses, vous pouvez essayer de trouver un ancien modèle ou une fin de série. L’Etat met aussi en place de nombreuses aides, dont de nombreuses primes, qui permettent de supporter jusqu’à 90% des dépenses si vous êtes éligibles.

L’installation de votre pompe à chaleur doit absolument être réalisée par un artisan certifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) si vous souhaitez bénéficier des primes proposées par l’Etat.

Les différentes primes sont la prime Rénov’, qui peut aller jusqu’à 4500 euros et la prime Coup de Pouce Chauffage, qui peut s’élever jusqu’à 4000 euros. Testez votre éligibilité en fonction de vos revenus et de la région où vous habitez.

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Conclusion

Finalement, la pompe à chaleur est un système qui fonctionne grâce à quatre éléments (évaporateur, compresseur, condenseur et détendeur). Ces éléments se trouvent dans l’unité extérieure et le système peut être réversible en été pour refroidir votre logement.

La pompe à chaleur est donc un système qui a de nombreux avantages notamment son côté écologique et le fait que les factures d’énergie soient considérablement allégées comparées à un autre système de chauffage fonctionnant avec des énergies fossiles.

Malgré ces très nombreux avantages, la pompe à chaleur reste tout de même un investissement conséquent à prendre en compte sur le long terme. Ce système a aussi quelques inconvénients dont l’entretien annuel qui doit être fait pour conserver l’efficacité de l’outil.

Cet entretien vient aussi avec un prix. L’aspect pécunier s’accompagne aussi d’autres aspects : la pompe à chaleur peut être bruyante et déranger votre voisinage.

Marie A

Militante pour la transition écologoique depuis plus de 20 ans, j'ai rejoint l'équipe d'Action France Énergie en Octobre 2017 pour promouvoir l'ensemble des aides disponibles sur le territoire français, et aider nos ménages à créer un environnement plus responsable de notre belle planète.

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