Fonctionnement des pompes à chaleur : Comprendre le principe de fonctionnement
Les pompes à chaleur fonctionnent de manière similaire avec quelques différences distinctes. Pour fournir la chaleur nécessaire à votre domicile, les pompes à chaleur utilisent des calories provenant de diverses sources renouvelables. Elles transforment ces calories, qu’elles soient aérothermiques ou géothermiques et naturellement abondantes dans l’environnement, à travers un processus thermodynamique afin de nourrir votre système de chauffage.
Pompe à chaleur : rôle et importance
Tout comme de nombreux autres dispositifs présents chez vous ou au bureau, la pompe à chaleur contribue à améliorer le confort de votre habitat. La pompe à chaleur représente un système de chauffage pour les bâtiments. Son principal objectif est de produire de la chaleur et de la transférer à l’intérieur d’une habitation de diverses manières et à des fins variées.
Une thermopompe s’avère être une solution efficace pour diffuser de la chaleur à travers le plancher de votre maison. Si votre habitation est équipée de conduits de ventilation, un système de chauffage utilisant une pompe à chaleur contribuera à diffuser de la chaleur dans toutes les pièces. Votre confort thermique sera ainsi amélioré, et l’indice de performance énergétique de votre domicile en bénéficiera également. Pendant les mois d’hiver rigoureux, vous ne pourrez qu’apprécier tous les avantages d’un tel système de chauffage respectueux de l’environnement.
Une pompe à chaleur s’avère essentielle tout au long de l’année. À votre retour du travail, lorsque vous êtes épuisé, quoi de mieux pour vous relaxer qu’un bon bain chaud ? La pompe à chaleur est incontournable pour vous fournir de l’eau chaude de manière plus efficace (à la fois économiquement et écologiquement) qu’une chaudière fonctionnant au fioul.
Son rôle de fournisseur de chaleur est similaire à celui de nombreux autres systèmes de chauffage. La véritable différence réside dans les avantages qu’offre la pompe à chaleur :
- Préserve l’environnement en utilisant des sources d’énergie renouvelables pour le chauffage ;
- Reste économique et réduit votre facture d’électricité grâce à son mode de fonctionnement ;
- Bénéficie de multiples aides financières de la part de l’État, ainsi que de prêts à taux nuls ou réduits pour son acquisition et son installation.
Si vous ne possédez pas encore un tel système, faites effectuer un diagnostic de votre logement. Un professionnel sera en mesure de déterminer quelle pompe à chaleur convient le mieux à votre bâtiment. Un devis vous sera proposé, et vous serez guidé dans le processus pour obtenir les aides financières nécessaires pour l’achat et l’installation de votre système de chauffage écologique.
Avec tous ces avantages, il n’y a plus aucune raison de ne pas remplacer un ancien système de chauffage énergivore et polluant. Avant de vous lancer, comprenez les différences entre les différents types de pompes à chaleur pour mieux appréhender leur fonctionnement.
Quels sont les différents types de pompes à chaleur ?
Il existe une variété de pompes à chaleur, caractérisées par la source renouvelable à partir de laquelle elles génèrent de la chaleur et la diffusent dans vos espaces, qu’il s’agisse de votre domicile ou de votre bureau. Afin de fournir de la chaleur à votre résidence, une pompe à chaleur puise ses ressources du sol, de l’air ou de l’eau (surtout dans les couches souterraines). C’est pourquoi on fait souvent référence à différents types, tels que :
- Pompe à chaleur aérothermique ;
- Thermopompe hydrothermique ;
- Système de chauffage géothermique…
Selon leur catégorie, une pompe à chaleur accomplit son rôle en chauffant le plancher, en diffusant de la chaleur dans les pièces, ou encore en fournissant de l’eau chaude sanitaire à partir de l’environnement extérieur. Le tableau ci-dessous présente les différentes pompes à chaleur en fonction de la source de chaleur à partir de laquelle elles puisent les calories, ainsi que l’usage courant qui est fait de la chaleur qu’elles produisent.
| Type de pompe à chaleur | Source de captation d’énergie thermique | Usage | |
| Air/Air | Air | Air chaud pour alimenter le plancher ou des radiateurs | |
| Air/Eau | Efficace pour remplacer une chaudière au fioul | ||
| Sol/ Eau | Sol | ||
| Sol/Sol | Pour chauffer le plancher, mais peut avoir en option une fonction de production d’eau chaude sanitaire | ||
| Eau/Eau | Réservoirs d’eaux souterraines | En remplacement d’une chaudière | |
Optez pour l’installation des pompes à chaleur Eau/Eau en utilisant des nappes souterraines d’eau, et ce, pour deux raisons importantes. Les eaux de surface peuvent être sujettes à des fluctuations en fonction des conditions climatiques et des événements catastrophiques. Les nappes souterraines présentent l’avantage de conserver une température plus stable tout au long des saisons, ce qui est extrêmement bénéfique pour le fonctionnement thermodynamique des pompes à chaleur Eau/Eau.
Quels sont les éléments qui permettent le fonctionnement d’une pompe à chaleur ?
Comprendre le fonctionnement d’une thermopompe implique également de connaître les composants qui lui permettent de produire de la chaleur. Cela vous aidera à identifier certaines pannes et à apporter les solutions appropriées ou à faire appel à un technicien. Le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur repose sur quatre éléments essentiels, chacun ayant un rôle spécifique dans le fonctionnement de l’appareil :
- Évaporateur
- Condenseur
- Compresseur
- Détendeur
Notez que la pompe à chaleur est une machine frigorifique, et un élément souvent négligé est le fluide frigorigène. Ce fluide passe d’un état liquide à gazeux et vice versa à travers ces quatre éléments pour fournir la chaleur nécessaire à votre habitation. Il y a la source d’où la pompe à chaleur puise les calories de l’environnement, permettant à la machine de fournir de la chaleur à votre plancher, et dans certains cas, pour la production d’eau chaude sanitaire.
Pompe à chaleur : un fonctionnement en circuit fermé
Le fonctionnement des différents types de pompes à chaleur est comparable à celui d’un système de réfrigération. On peut considérer que le fonctionnement d’une pompe à chaleur est comme celui d’un système de réfrigération inversé. Un réfrigérateur expulse la chaleur contenue dans les compartiments de l’appareil vers l’extérieur, ce qui le refroidit grâce au fluide réfrigérant. Dans le cas des pompes à chaleur, au lieu de produire du froid, elles fournissent de la chaleur à l’intérieur d’un bâtiment.
Une pompe à chaleur, tout comme une machine frigorifique, fonctionne en utilisant l’évaporateur, le compresseur, le condenseur et le détendeur. À travers ces composants essentiels au bon fonctionnement de la pompe à chaleur, circule le fluide frigorigène à haute ou basse pression.
Le processus commence avec l’évaporateur de la pompe à chaleur, qui capte les calories (quantité de chaleur) présentes dans l’air, le sol ou l’eau (notamment au niveau de la nappe phréatique). Même en hiver, il existe une certaine quantité de chaleur dans l’air ou le sol malgré le froid. L’énergie thermique captée est ensuite acheminée vers le compresseur par le biais du fluide frigorigène.
Le compresseur, comme son nom l’indique, comprime la chaleur transportée par le fluide frigorigène, augmentant sa température avant de la transférer au condenseur. Cette énergie thermique à haute température est diffusée dans les canaux de chauffage de la maison. Le condenseur libère la chaleur dans le réseau de chauffage du plancher, se propageant par les splits intérieurs s’ils sont présents dans les pièces à chauffer. Selon le type de pompe à chaleur dont vous disposez, la chaleur libérée peut également servir à la production d’eau chaude sanitaire. Après le condenseur, le fluide frigorigène passe par le détendeur. À ce stade, il perd de la pression élevée avant de retourner dans le circuit de l’évaporateur. Ce dernier capte à nouveau l’énergie thermique renouvelable, amorçant un nouveau cycle.
Les pompes à chaleur sont économiques car elles ne sont pas énergivores. Elles consomment moins d’électricité et nécessitent le courant nécessaire pour faire fonctionner le circuit thermodynamique entre les 4 composants.
Comment fonctionne une pompe à chaleur réversible ?
Tout comme il existe des climatiseurs réversibles, vous pouvez opter pour une pompe à chaleur réversible pour votre maison ou votre bureau.
Les pompes à chaleur dites « réversibles » offrent la particularité de pouvoir chauffer votre habitat pendant l’hiver et, durant les mois chauds de l’été, de transférer la chaleur intérieure vers l’extérieur. Comment cela fonctionne-t-il ?
Sur le plan technique, le principe de fonctionnement demeure similaire à celui d’une pompe à chaleur classique. Lorsqu’il s’agit de chauffer votre résidence, la pompe à chaleur réversible collecte les calories présentes dans l’environnement pour les acheminer à l’intérieur du bâtiment sous forme de chaleur. Lorsqu’on active le mode de réversibilité, la chaleur intérieure est saisie et évacuée vers l’extérieur. La fraîcheur extérieure récupérée à partir des sources renouvelables est diffusée à l’intérieur de l’habitat.
