Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

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La pompe à chaleur est un mode de chauffage qui utilise les calories dans l’air, l’eau ou le sol et les injecte ensuite dans l’environnement de votre habitation.
C’est un système de chauffage qui vous rend indépendant. Quel est son fonctionnement ?

Un réfrigérateur à l’envers

Toutes les pompes à chaleur fonctionnent de la même façon.
Le principe est simple : de la chaleur est puisée dans une source d’énergie naturelle qu’il s’agisse du sol, de l’air ou de l’eau puis est ré utilisée pour le chauffage. Le système de chauffage par pompe à chaleur se constitue de trois éléments :

–    un dispositif de récupération de la source d’énergie

–    une pompe à chaleur

–    un système de répartition et d’accumulation de la chaleur

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Cela fonctionne en général avec un chauffage à basse température, pour une meilleure restitution de la chaleur.

La pompe à chaleur se compose d’un évaporateur, d’un générateur à compresseur et d’un condensateur. Elle peut remplacer votre chaudière à fioul ou gaz traditionnelle.

Pour fonctionner correctement, la pompe à chaleur doit suivre plusieurs étapes :

1. un fluide frigorifique capte les calories ambiantes à l’extérieur de votre habitation puis passe d’un état liquide à un état d’ébullition (son point d’évaporation est à -5°C).

2. La vapeur créée est ensuite aspirée, compressée puis chauffée par le compresseur qui l’envoie ensuite, à haute pression, vers le condenseur.

3. Le liquide réfrigérant envoie ses calories au condenseur soit de manière directe, soit en passant par un circuit d’échange d’eau. Le condenseur restitue ensuite les calories, et donc la chaleur, à l’intérieur de votre logement.

En résumé, pour chauffer un logement, une pompe à chaleur prélève la chaleur dans l’environnement extérieur (sol, air, eau) et élève suffisamment son niveau de température pour ensuite la diffuser dans votre maison.

Si les calories de l’air extérieur sont gratuites, et vous permettent donc de faire des économies significatives sur votre facture énergétique, il faut tout de même dépenser de l’énergie pour extraire lesdites calories. Sachez qu’en moyenne, vous avez besoin de 1kWh pour récupérer 3kWh de l’extérieur.

Le Coefficient de Performance

Il s’agit du rapport énergie thermique restituée/énergie électrique consommée. Il faut distinguer :

–    le COP machine : niveau de performance d’une pompe à chaleur déterminé en laboratoire.

–    le COP système : prend en compte tous les éléments du système : pompe à chaleur, circulateurs, pompes de relevage de l’eau…

–    le COP annuel : il s’agit du COP système enregistré sur toute une saison. Il donne le véritable rendement de votre pompe à chaleur.

Le COP s’accompagne de deux températures de référence : celle du milieu ont sont puisées les calories et celle de l’eau à la sortie de la pompe à chaleur.
Le COP est encore meilleur si la différence entre ces deux températures est faible. En somme, il est plus facile de chauffer de l’eau à 35°C à partir d’un air extérieur à 15°C plutôt qu’une eau à 85°C par une nuit particulièrement froide à -15°C.

Lorsque les températures sont négatives, certaines pompes à chaleur doivent être assistées par un appoint en électricité.

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur est donc relativement simple et présente de nombreux avantages, y compris dans le domaine économique avec de nombreuses aides disponibles, allant du crédit d’impôts aux aides à l’achat ou à l’installation, à découvrir en détail sur ce site ou sur le site de l’Ademe.