L’essentiel
Le principe d’une pompe à chaleur (PAC) est, en gros, celui d’un réfrigérateur inversé. Une PAC capte les calories présentes naturellement dans notre environnement et les porte à une température plus élevée pour ensuite les diffuser dans le circuit de chauffage ou directement dans la maison grâce à des ventilo-convecteurs.
Composition d’une pompe à chaleur
Une pompe à chaleur se compose de 4 organes : un évaporateur, un compresseur, un condenseur et un détendeur. Le fonctionnement de la pompe à chaleur est rendu possible grâce à un fluide frigorigène qui change d’état selon la pression, permettant ainsi alternativement de capter et relâcher les calories.
- La pompe à chaleur se compose d’abord d’un évaporateur qui porte le fluide frigorifique à ébullition et le transforme en vapeur. Cette opération provoque l’aspiration des calories extérieures.
- La pompe à chaleur transmet cette vapeur au compresseur qui la comprime, portant ainsi le gaz à très haute température.
- Puis le gaz de la pompe à chaleur atteint le condenseur où il est refroidi et se condense, transmettant ainsi la chaleur à l’eau ou à l’air.
- Enfin, la pompe à chaleur récupère le fluide dans le détendeur, qui fait descendre la pression et par conséquent la température du fluide qui repart vers l’évaporateur.
Différents types de pompe à chaleur
Une pompe à chaleur peut tirer ses calories de l’eau, de l’air ou du sol. Les calories sont ensuite diffusées dans l’eau des conduits de chauffage. Toutes les PAC à eau on un fonctionnement adaptable à la piscine : elles peuvent donc servir à chauffer l’eau de baignade. Dans le cas d’une PAC tirant ses calories de l’air extérieur, elles peuvent être ensuite diffusées directement dans l’air intérieur grâce à des ventilo-convecteurs.
- Fonctionnement d’une pompe à chaleur air/eau : la PAC capte les calories grâce à des capteurs situés dans une ou plusieurs bornes situées à l’extérieur et les transmet à l’eau qui alimente les radiateurs ou le plancher chauffant hydraulique.
- Fonctionnement d’une pompe à chaleur air/air : la PAC capte les calories présentes dans l’air intérieur et les réchauffe avant de les diffuser à nouveau.
- Fonctionnement d’une pompe à chaleur eau/eau : la PAC puise les calories contenues dans une nappe phréatique, un lac ou un cours d’eau situé à proximité du logement.
- Fonctionnement d’une pompe à chaleur sol/eau : la PAC utilise la chaleur présente dans le sol grâce à des capteurs enterrés.
Variantes de fonctionnement des pompes à chaleur :
Il existe des pompes à chaleur dites réversibles. Le fonctionnement de ces pompes à chaleur réversibles est le même qu’une pompe à chaleur classique, à la différence près qu’elles disposent d’une option permettant d’inverser le processus : elles captent alors la chaleur à l’intérieur de l’habitation pour la rejeter à l’extérieur.
Une pompe à chaleur peut être composée d’1, 2 ou 3 circuits. On parle alors respectivement d’une PAC à détente directe, mixte ou à fluides intermédiaires :
| Technologie et nombre de circuits | Description | Types de PAC compatibles |
|---|---|---|
| Pompe à chaleur à détente directe = 1 circuit | Le fluide frigorigène circule des capteurs aux émetteurs de chaleur | PAC géothermiques (eau/eau et sol/eau) PAC aérothermiques |
| Pompes à chaleur mixtes = 2 circuits | Le fluide frigorigène circule des capteurs au condenseur puis la chaleur est transmise à un autre circuit qui contient l’eau chaude qui alimente les émetteurs | PAC géothermiques (eau/eau et sol/eau) PAC aérothermiques |
| Pompe à chaleur à fluides intermédiaires = 3 circuits | Le fluide frigorifique circule de l’évaporateur au condenseur. Les calories sont transmises par les capteurs à l’évaporateur via un circuit contenant de l’eau additionnée d’antigel. Enfin la chaleur est transmise au circuit d’eau chaude qui alimente les émetteurs de chauffage | PAC géothermiques (eau/eau et sol/eau) |
Enfin, il existe des pompes à chaleur haute température qui permettent de chauffer de l’eau à 55-70 °C pour alimenter des radiateurs haute température (radiateurs les plus courants). Les pompes à chaleur basse température, qui chauffent l’eau à 45-50 °C sont idéales et permettent un fonctionnement en relève de chaudière, l’alimentation de radiateurs basse température ou de plancher chauffant.
