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Dans quelle type de logement souhaitez vous installer une pompe à chaleur ?
Nos explications des schémas de fonctionnement d’une pompe à chaleur
L'installation d’une pompe à chaleur (air - eau ou air - air) vous permet de produire une énergie économique et écologique. Cette énergie peut alimenter à la fois le chauffage et l'eau chaude sanitaire (ECS) de votre logement. Dans ce guide pratique, découvrez les 3 schémas qui vous aideront à comprendre le fonctionnement d'une PAC.
Voici le détail de ce guide :
- Le schéma du principe général d’une PAC
- Le schéma de fonctionnement d’une pompe à chaleur air - air
- Le schéma de fonctionnement d’une pompe à chaleur air - eau
Le schéma du principe général d’une pompe à chaleur
Débutons par ce schéma qui vous explique le principe général d’une pompe à chaleur :
Le rôle central du fluide frigorigène
Grâce à ce premier schéma, vous découvrez le principe de base du fonctionnement d’une PAC. Il s’agit en fait d’une machine thermodynamique comme votre réfrigérateur.
Nous sommes sur un circuit fermé dans lequel circule un fluide frigorigène (en orange sur notre schéma). C’est ce fluide qui permet de transporter la chaleur de l’extérieur (calories) vers l’intérieur de votre logement. Généralement, une unité est placée à l'extérieur de la maison, l'autre à l'intérieur.
Une PAC est constituée de 4 éléments principaux
Sur notre schéma, vous voyez aussi qu’il est nécessaire de 4 éléments pour qu’une PAC fonctionne : un compresseur, un détendeur, un condenseur et un évaporateur.
Que se passe-t-il au sein de chaque élément ?
- Dans l’évaporateur, la chaleur extérieure (calories) est transmise au fluide frigorigène qui est alors liquide. Peu à peu, la température augmente, transformant le fluide en vapeur. (1)
- Dans le compresseur, le gaz est comprimé à haute pression. Il atteint alors la température de 90°C. (2)
- Dans le condenseur, le gaz cède une partie de sa chaleur pour alimenter un circuit de chauffage ou d’eau chaude sanitaire. Forcément, il perd une partie de sa température pour descendre à 45°C environ. (3)
- Dans le détendeur, le gaz baisse en pression et redevient du fluide frigorigène à -20°C. Le processus se renouvelle ensuite indéfiniment. (4)
Ce sont ces passages successifs de fluide à l’état gazeux qui produisent de l'énergie. C’est un principe de base qui est appliqué aussi bien sur les pompes à chaleur air - air que les PAC air - eau. C’est ce que je vais vous expliquer maintenant…
Le schéma de fonctionnement d’une PAC air - air
Voici à présent schématiquement à quoi ressemble le système d’installation d'une pompe à chaleur air - air :
Grâce à ce deuxième schéma, vous découvrez les spécificités d’une pompe à chaleur air-air. La pompe à chaleur fonctionne selon le principe de base vu précédemment (schéma 1). La vraie différence réside dans le fait que la chaleur est restituée dans votre maison sous la forme d’air chaud.
Un système qui fonctionne avec des ventilo-convecteurs
Pour diffuser cette chaleur, il est donc nécessaire d'installer des ventilo-convecteurs. (1). Ce sont des appareils de chauffage que vous fixez ou que vous encastrez (au plafond ou dans un mur). L’air chaud transite dans les pièces grâce à un réseau de conduits aérauliques.
Attention, une PAC air - air ne peut pas être connectée à un système de chauffage existant (fuel ou gaz). Elle ne peut pas non plus produire de l'eau chaude sanitaire. Ainsi, elle convient plutôt à une installation dans une maison neuve qu’à des travaux de rénovation.
Quels sont les bémols d’une PAC air - air ?
Parmi les bémols :
- Il est préférable d’installer cette PAC dans les régions tempérées. En effet, dans les régions très froides, ses performances (COP) sont largement diminuées. Dans tous les cas, un chauffage d’appoint (électrique par exemple) est nécessaire avec ce type de pompe à chaleur.
- C'est aussi une pompe à chaleur qui est souvent réversible (climatisation). Du coup, peu d’aides du Gouvernement sont octroyées pour l'installation d’un tel système, jugé peu écologique.
Le schéma de fonctionnement d’une PAC air - eau
Voici enfin comment est configurée une pompe à chaleur air - eau dans une maison :
Ce troisième schéma met en lumière la grande différence entre une PAC air - air et une pompe air - eau. Ici, la restitution des calories dans la maison se fait par l’intermédiaire de l’eau. Cette eau chaude est envoyée dans le circuit de chauffage et / ou sanitaire.
Parmi les avantages d'une pompe air - eau, celle-ci peut être connectée :
- A un système de chauffage, par exemple fuel ou gaz déjà existant. (1 et 2)
- A un ballon qui servira à chauffer l’eau chaude sanitaire (3)
On notera que cette PAC bénéficie de plus d'aides du Gouvernement. Elles sont en effet à la fois économiques et écologiques.
Schémas d’une pompe à chaleur, en résumé
L’essentiel à retenir de nos 3 schémas :
- 1 : Le principe de base du fonctionnement d’une PAC est un circuit fermé dans lequel circule un fluide frigorigène. C'est le circulateur qui pilote ce liquide. Il transporte la chaleur de l’extérieur à l’intérieur de votre maison. Et ce grâce à un compresseur, un détendeur, un condenseur et un évaporateur qui font passer le fluide de l’état liquide à l’état de gaz.
- 2 : La spécificité des pompes à chaleur air - air est que la chaleur est restituée dans votre maison sous la forme d’air chaud. Pour cela, il faut installer des ventilo-convecteurs. En revanche, elle ne peut pas être connectée à un système de chauffage existant, ni produire de l’eau chaude.
- 3 : Concernant les PAC air - eau. Ici, la restitution des calories se fait par l’intermédiaire de l’eau. Elle peut être à la fois connectée à un système de chauffage et à un ballon d’eau chaude.
Vous connaissez à présent le fonctionnement d'une pompe à chaleur. Si vous avez des questions sur les avantages et les inconvénients de chaque modèle, posez-les-moi en commentaire. J’y répondrai rapidement.
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