Comment fonctionne une pompe à chaleur?
La pompe à chaleur est un mécanisme thermodynamique qui récupère la chaleur présente dans la nature (l’air, l’eau, la terre) pour la faire circuler vers un autre milieu (par exemple dans un logement pour le chauffer).
Une pompe à chaleur permet de capter l’énergie de l’extérieur.. Son installation est généralement amortie au bout de 3 ou 5 ans selon les régions et l’e choix de l’installation.
L’expression de pompe à chaleur (PAC) est surtout utilisé pour désigner des appareils de chauffage domestique.
Une pompe à chaleur peut produire du froid (climatiseur froid seul) ou du chaud (pompe à chaleur solaire), mail elle peut également produire du chaud et du froid en fonction des besoins des occupants de l’habitation (pompe à chaleur réversible qui produit du frais en été et de la chaleur en hiver).
On différencie divers types de pompe à chaleur : ( pompe à chaleur air==>air, pompe à chaleur air==>eau, pompe à chaleur eau==>eau ou pompe à chaleur sol==>sol => le premier terme définit l’origine de l’énergie / le deuxième terme définit le type de transformation possible).
* La pompe à chaleur air/air
Dans le cas d’une pompe à chaleur air/air, la chaleur est récupérée dans l’air et circule directement à l’air du local à chauffer ou à refroidir.
La PAC air/air, appelée aussi climatisation réversible, dans la mesure où elle permet de produire du chaud en hiver et du froid en été. En cycle de chauffage elle va prélever les calories de l’air extérieur pour chauffer l’air de l’habitation. En cycle de rafraîchissement ce sera l’opération l’inverse.
Sans capteur à installer et sans autorisation particulière, la PAC air / air peut s’adapter à n’importe quel type de logement (neuve, ancienne, individuelle…). Il existe différents moyens d’utiliser les calories de chauffage détectées par une pompe a chaleur (PAC) air / air: les ventilo-convecteurs répartis correctement dans l’ensemble de la maison ou alors des bouches de soufflage intégrées dans le plafond qui vont répartir équitablement la chaleur dans l’ensemble du logement.
La pompe à chaleur est très facile à utiliser et très rapide à installer, cela ne nécessitant aucun chantier. De plus, l’investissement dans une pompe à chaleur utilisant l’aérothermie est réduit. Le retour sur investissement est donc plus rapide.
Il faudra prévoir un chauffage d’appoint car la pompe à chaleur air / air détecte les calories de l’air ambiant de manière proportionnelle avec la température extérieure: autrement dit plus l’air est froid, moins la pompe à chaleur air / air sera efficace.
* La pompe à chaleur air/eau
Dans le cas d’une pompe à chaleur air/eau, la chaleur est récupérée dans l’air et circule dans un circuit d’eau qui alimentera par exemple un plancher chauffant et/ou rafraîchissant, des radiateurs ventilo-convecteurs ou aérothermes.
La PAC air / eau (également appelée pompe à chaleur aérothermique) est la catégorie de pompe à chaleur la plus répandue dans les foyers français.
La pompe à chaleur air / eau puisera les calories contenues dans l’air extérieur et les restituera dans votre logement à travers un liquide de chauffage, qui circulera dans le plancher ou dans un radiateur traditionnel.
En outre, contrairement à la PAC air / air, la gêne sonore sera beaucoup moins présente, et vous pourrez bénéficier de l’eau chaude sanitaire. Une installation réversible est également envisageable pour bénéficier d’une climatisation en été.
L’air chaud passera selon votre sélection dans des planchers chauffants, des ventilo-convecteurs, des radiateurs à basse température ou dans des systèmes de diffusion d’air.
Cependant, plus l’air sera froid, et moins votre installation sera performante. C’est pourquoi, à une température inférieure à 3° C, il sera nécessaire de compléter le dispositif par un chauffage d’appoint.
* La pompe à chaleur eau/eau
Concernant la pompe à chaleur eau/eau, le système extrait la chaleur dans un circuit d’eau en contact avec un élément qui lui fournira la chaleur (terre, nappe phréatique) pour la transférer à un autre circuit d’eau (système généralement adopté pour la géothermie).
La chaleur est récupérée dans une nappe phréatique, un lac, une réserve d’eau ou encore un cours d’eau, cette chaleur est ensuite transférée par la PAC au circuit d’eau chaude de l’installation de chauffage. Ce genre de pompe à chaleur eau / eau est très performant quelle que soit la température hivernale. Dans zones géographiques de France où les températures peuvent descendre très vite, on utilise de plus en plus de PAC eau / eau .
Le captage (de 30 à 100 m de profondeur) doit être réalisé par un foreur professionnel et déclaré à la DRIRE (Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement).
L’installation d’une PAC eau / eau nécessite d’avoir un local technique (cave, sous-sol…) au sein de sa maison.
Ce genre de PAC implique de creuser deux puits différents: un puit de captage ou d’aspiration et un puit de rejet de cette eau refroidie (aussi appelé puit de restitution). Quelques modèles de pompe à chaleur eau / eau peuvent ne nécessiter qu’un seul forage.
Dans les dispositifs à un seul forage, l’eau de nappe récupérée est rejetée dans une rivière, un plan d’eau, une nappe phréatique ou un réseau d’eaux pluviales après que l’on y ait prélevé les calories nécessaires.
Dans le mécanisme à deux forages, le deuxième forage sert à réinjecter l’eau utilisée dans la nappe.
La PAC eau/eau est parfaitement capable en toute saison d’assurer un chauffage central d’excellente qualité avec des rendements nettement supérieurs à une pompe à chaleur air/air ou pompe à chaleur air/eau.
* La pompe à chaleur sol/sol
La pompe à chaleur sol/sol récupère la chaleur dans la terre et la fait circuler dans la maison grâce à un plancher chauffant. Très performante, la PAC sol/sol est conseillée dans le cadre de construction ou d’importantes rénovations, le plancher chauffant étant un dispositif lourd à mettre en oeuvre.
La surface du terrain doit être suffisante pour des capteurs horizontaux (surface de terrain disponible d’environ 1.5 fois la surface à chauffer). Sur cette surface de terrain, aucune plantation avec des racines profondes ne pourra être réalisée.
Autre possibilité : sondes verticales ou capteurs verticaux. Les sondes verticales peuvent atteindre des profondeurs d’environ 100m. La chaleur circule avec la pompe à chaleur au circuit d’eau chaude de l’installation de chauffage.
Quels sont les avantages d’une pompe à chaleur?
* Les avantages d’une pompe à chaleur air/air
La PAC air/air évite les déperditions en réchauffant directement l’air ambiant présent dans l’habitation. La température choisie par les habitants est constante dans toute la pièce. En outre, la PAC air/air assainit l’atmosphère en installant des filtres dans les splits des échangeurs, contre les acariens, les pollens ou la cigarette.
Par ailleurs, cette PAC est réversible ,autrement dit elle rafraîchit la maison l’été et la chauffe l’hiver. Elle ne nécessite pas de radiateur supplémentaire, pas de gros travaux et n’a besoin que de très peu d’entretien.
* Les avantages de la pompe à chaleur air/eau
La PAC air/eau fonctionne en mode chauffage (hiver) et rafraîchissement (été, plancher chauffant). Elle est simple à installer et il est possible de bénéficier de l’eau chaude sanitaire. Elle est idéale pour les petits terrains et facile à mettre en oeuvre car elle ne demande pas de surface de captage.
D’autre part, en 2015 la PAC air/eau est éligible au crédit d’impôt de 30 % bien que ce soit le dispositif de pompe à chaleur le moins cher pour un COP de 3,5 à 4.
* Les avantages de la pompe à chaleur eau/eau
La PAC eau/eau permet de maintenir la nappe phréatique à une température constante d’environ 10°. De plus, cette pompe fonctionne à un haut niveau de rendement et cela peu importe la température extérieure. D’ailleurs, elle produit à la fois de l’eau chaude pour le chauffage mais également de l’eau chaude sanitaire.
Enfin, son coût d’exploitation est peu élevé.
* Les avantages de la pompe à chaleur sol/sol
La PAC sol/sol a une bonne performance car elle peut-être autonome sans chauffage d’appoint, elle permet de chauffer l’eau chaude sanitaire et, dans certains cas, de rafraîchir, ce qui en fait une technologie bien maîtrisée. Cette pompe est adaptable uniquement avec des radiateurs basse température et/ou planchers chauffants.
Par ailleurs, pour ce appareil, une grande suface de jardin est nécessaire pour des capteurs horizontaux, et pour les capteurs verticaux, il y a un surcoût de forage.
Enfin, si vous construisez votre maison, songez à la nouvelle RT 2012 qui vous impose de diminuer notablement vos consommations d’énergie notamment en chauffage et climatisation! C’est pourquoi la pompe à chaleur est alors une solution idéale! Pour tout connaître sur la Réglementation Thermique 2012, venez visiter notre page!
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