Principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur

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Le chauffage d’une maison avec une pompe à chaleur permet de réduire sa facture du chauffage. En effet, la PAC est un équipement économique et écologique. Elle utilise de l’énergie gratuite et inépuisable pour fonctionner. Ce système de chauffage existe en trois grandes catégories : les pompes à chaleur aérothermiques, les pompes à chaleur géothermiques et les pompes à chaleur aquathermiques. Ces trois types de PAC utilisent différentes énergies pour chauffer une maison et/ou pour produire de l’eau chaude sanitaire (ECS). Découvrez ici avec quelle énergie fonctionne une pompe à chaleur.

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Quelle énergie pour une pompe à chaleur aérothermique ?

L’énergie utilisée par une pompe à chaleur aérothermique pour chauffer une maison est l’air. Cet équipement extrait des calories dans l’air extérieur afin de produire de la chaleur. Il existe en deux modèles : les PAC air air et les PAC air eau.

Chauffage par une pompe à chaleur air air : comment cela marche ?

La pompe à chaleur air air se compose d’une unité extérieure se chargeant de récupérer l’énergie dans l’air extérieur et d’une unité intérieure qui distribue la chaleur dans le logement. Les calories captées sont transmises au fluide frigorigène contenu dans le circuit de l’appareil. Elles sont ensuite transformées en une chaleur suffisante pour le chauffage de la maison, puis distribuées à l’intérieur de la pièce.

À noter qu’une PAC air air réversible peut également distribuer de l’air frais dans la maison. Ces modèles peuvent donc être utilisés comme système de climatisation en été et de chauffage en hiver.

Chauffage d’une maison par une pompe à chaleur air eau

Afin d’assurer le chauffage d’une maison, la pompe à chaleur air eau extrait les calories présentes dans l’air extérieur, les valorise, puis les transmet à l’eau du système de chauffage central (plancher chauffant ou radiateur). Le fonctionnement de cet équipement de chauffage se repose sur un cycle thermodynamique :

  • La pompe à chaleur air eau extrait les calories dans l’air grâce à son module extérieur.
  • Les calories récupérées sont injectées dans le circuit de l’appareil, puis transmises eau fluide frigorigène.
  • Le fluide frigorigène est transformé en vapeur au niveau de l’évaporateur, puis transmis au compresseur.
  • Le compresseur fait augmenter la température et la pression du gaz obtenu.
  • La chaleur est transmise à l’eau de chauffage au niveau du condenseur.
  • La pression et la température du gaz diminuent au niveau du détendeur pour le transformer en fluide.
  • Le cycle thermodynamique reprend.

Chauffage d’une maison par une pompe à chaleur aérothermique : avantages et limites

Récupérant des calories dans l’air, une énergie gratuite et inépuisable, la pompe à chaleur aérothermique permet de chauffer sa maison de manière économique et écologique. Elle a également l’avantage d’être plus abordable comparée aux autres types de PAC. Son installation est moins complexe, donc moins onéreuse.

L’énergie de la pompe à chaleur aérothermique étant l’air, sa performance est étroitement liée aux conditions de températures extérieures. L’efficacité de cet équipement est limitée pendant les périodes de gel.

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Quelle énergie pour une pompe à chaleur géothermique ?

L’énergie utilisée par la pompe à chaleur géothermique provient du sol. Cet équipement exploite les calories présentes dans le sol afin de chauffer un logement. Il existe en deux modèles : les PAC sol sol et les PAC sol eau.

Fonctionnement d’une pompe à chaleur géothermique

La pompe à chaleur géothermique fonctionne en suivant un cycle thermodynamique. Elle renferme souvent du fluide caloporteur dans son circuit. Une PAC sol sol ou sol eau récupère l’énergie dans le sol grâce à des capteurs implantés dans la terre. Les calories sont ensuite transmises au fluide caloporteur qui subira une augmentation de température et de pression. La chaleur produite sera ensuite transmise à l’eau de chauffage du plancher chauffant, du radiateur ou d’un autre équipement d’appoint pour chauffer l’intérieur de l’habitation.

Chauffage d’une maison par une pompe à chaleur géothermique : avantages et limites

La pompe à chaleur géothermique est une solution de chauffage efficace et performante. Puisant de l’énergie dans le sol, sa performance ne dépend pas des conditions de température extérieure. Son utilisation permet ainsi de bénéficier d’un confort thermique optimal toute l’année.

L’installation d’une pompe à chaleur géothermique est cependant plus complexe, ce qui explique son coût plus élevé. La pose des capteurs nécessite un espace assez important à l’extérieur de la maison.

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Avec quelle énergie une pompe à chaleur aquathermique fonctionne ?

Pour assurer le chauffage de la maison, la pompe à chaleur aquathermique puise de l’énergie dans l’eau. Elle peut récupérer des calories dans l’eau contenue dans la nappe phréatique du sol ou dans une source d’eau naturelle comme un lac.

Comment fonctionne une pompe à chaleur aquathermique ?

La pompe à chaleur aquathermique ou pompe à chaleur eau eau est constituée de capteurs implantés dans une source d’eau pour récupérer les calories dans l’eau de la nappe phréatique. L’énergie captée est ensuite transformée en chaleur de chauffage au sein du circuit de l’appareil, puis transmise à l’eau de chauffage pour chauffer un logement.

Chauffage d’une maison avec une pompe à chaleur eau eau : avantages et limites

La pompe à chaleur eau eau est l’une des PAC les plus performantes en matière de chauffage. Sa performance n’est pas non plus conditionnée par les conditions de température extérieure. Son installation est cependant plus complexe et son prix plus élevé. Il faut alors prévoir un investissement de départ important pour chauffer sa maison avec une PAC eau eau.

Énergie utilisée par une pompe à chaleur pour fonctionner : l’électricité

Le chauffage avec une pompe à chaleur se fait alors grâce à l’énergie puisée dans le sol, l’air ou l’eau. Pour fonctionner, une PAC a besoin d’énergie électrique. En effet, ses différents composants fonctionnent à l’électricité. La consommation électrique d’une pompe à chaleur dépend de sa puissance et de son coefficient de performance. Une PAC avec un COP 4, par exemple, consomme 1 kW d’énergie électrique pour produire 4 kW d’énergie pour le chauffage.