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Pompe à chaleur : fonctionnement du dispositif


Les enjeux environnementaux actuels poussent tous les acteurs de la société à trouver des solutions écologiques à des problématiques du quotidien comme le fait de se chauffer. Les pompes à chaleur, ou PAC, sont considérées comme des systèmes de chauffage écologiques. En effet, leur fonctionnement tire parti d’énergies renouvelables pour chauffer les logements.


Aujourd’hui, la réglementation environnementale actuelle (RE2020) fixe des critères concernant l’impact environnemental des habitations. Le but est de tendre vers des bâtiments et maisons à énergie positive, c’est-à-dire qui produisent plus d’énergie qu’ils n’en consomment. Les pompes à chaleur, dont le fonctionnement est plus écologique que les systèmes de chauffage classique, sont donc de plus en plus privilégiées.

Quel est le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur ?

La pompe à chaleur est un système de chauffage écologique qui utilise des ressources naturelles pour chauffer les habitations. Une unité extérieure capte les calories présentes dans l’air, l’eau ou le sol et une unité intérieure diffuse la chaleur au niveau de température souhaité au sein du logement. Le fonctionnement de la pompe à chaleur lui permet donc de consommer moins d’énergie qu’elle n’en produit. Les pompes à chaleur sont composées de quatre éléments principaux :

  • Un évaporateur qui capte les calories extérieures,

  • Un compresseur qui fait monter le niveau de température de l’énergie thermique,

  • Un condenseur qui restitue la chaleur à l’intérieur de l’habitation,

  • Un détendeur qui fait redescendre la température à son niveau initial pour que le cycle puisse recommencer.

La PAC contribue donc au confort thermique de manière écologique. De plus, sur certaines pompes à chaleur, le fonctionnement peut être inversé pour créer de l’air froid et ainsi contribuer au confort d’été.

Quels sont les différents types de pompe à chaleur ?

Il existe plusieurs systèmes de pompe à chaleur, dont la principale différence réside dans la source d’énergie utilisée. La manière dont la PAC est nommée reprend la source d’énergie utilisée et la manière dont elle est diffusée à l’intérieur :

  • La pompe à chaleur aérothermique : il existe deux types de PAC aérothermique, la PAC air-air et la PAC air-eau. La première capte les calories présentes dansl’air extérieur et les transforme en air chaud qu’elle diffuse à l’intérieur à travers des systèmes de diffusion d’air. Ce type de pompe à chaleur peut également créer de l’air froid en été et est donc considéré comme un système de climatisation basse consommation. En revanche, elle ne peut pas produire d’eau chaude. La PAC air-eau quant à elle capte également les calories dans l’air, mais elle les restitue via les circuits d’eau reliés à des radiateurs ou encore un plancher chauffant. Ce modèle peut également produire de l’eau chaude et être inversé pour rafraichir en été.


  • La pompe à chaleur géothermique : la pompe à chaleur sol-eau puise de l’énergie dans le sol. En effet, le sol emmagasine la chaleur tout au long de l’année. En hiver, sa température est donc plus élevée que celle de l’air ambiant extérieur. Des capteurs horizontaux ou verticaux captent les calories du sol et les restituent à travers les circuits d’eau, tout comme la PAC air-eau. Très efficace, il s’agit néanmoins de la PAC dont l’installation demande le plus de travaux.


  • La pompe à chaleur hydrothermique : la pompe à chaleur eau-eau capte les calories présentes dans l’eau d’un cours d’eau ou de la nappe phréatique et la restitue à travers les circuits d’eau. Tout comme la pompe à chaleur géothermique, elle demande des travaux de forage pour installer les capteurs sous la terre.

Une pompe à chaleur peut donc fonctionner avec un système de radiateurs existant si ce dernier est compatible.


Quels sont les avantages d’une pompe à chaleur ? Le fonctionnement d’une pompe à chaleur lui permet de couvrir à 100% les besoins de chauffage d’un logement en utilisant 70% d’énergies renouvelables. Elle ne consomme donc que 30% d’énergie électrique, ce qui en fait un mode de chauffage écologique. Cette faible consommation d’électricité permet également à la pompe à chaleur d’être plus économique que les systèmes de chauffage classiques. La PAC offre également un grand confort et une facilité d’utilisation. En effet, elle participe au confort thermique en maintenant la température souhaitée au sein d’un logement et permet également de rapidement chauffer un espace. De plus, comme mentionné précédemment, certaines pompes à chaleur permettent aussi de rafraichir les habitations en été. En fonction du type de système choisi, les pompes à chaleur sont également relativement simples à installer et permettent pour la plupart de combiner le système de chauffage et de chauffe-eau en un seul appareil. Par ailleurs, afin de favoriser les installations, les pompes à chaleur sont éligibles aux aides financières de l’Etat. Quels sont les inconvénients d’une pompe à chaleur ? En revanche, le fonctionnement des pompes à chaleur engendre néanmoins quelques inconvénients. En effet, si les pompes à chaleur sont silencieuses en intérieur, elles émettent un bruit important à l’extérieur des logements. C’est pour cette raison que leur installation peut être freinée, voire interdite, par certaines règles de copropriété. Par ailleurs, certaines conditions doivent être réunies pour que les performances d’une pompe à chaleur soient optimales. Il est donc important de faire appel à un professionnel pour déterminer l'emplacement idéal pour l'unité extérieure. Par ailleurs, il est possible qu’un chauffage d’appoint soit nécessaire en complément lors d’hivers particulièrement rudes. En effet, les performances de la PAC peuvent varier en fonction des températures. Enfin, le prix d’une pompe à chaleur peut sembler onéreux. Cependant, sa faible consommation d’électricité permet de faire des économies sur le long terme. Les pompes à chaleur sont donc des systèmes de chauffage au fonctionnement écologique et qui permettent de faire des économies d’énergie. Toutefois, même avec un système de chauffage performant, il est conseillé de vérifier l’état de l’isolation thermique. En effet, une pompe à chaleur installée dans un logement mal isolé ne pourra pas compenser les pertes de chaleur que cette situation entraine.


Mariane.albrieux


https://www.batiweb.com/actualites/vie-pratique/pompe-a-chaleur-fonctionnement-du-dispositif-40825


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