Principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur
La pompe à chaleur ou PAC est constituée d’un circuit fermé et étanche dans lequel circule un fluide frigorigène qui passe de l’état gazeux à l’état liquide et inversement selon les organes qu’il traverse.
Dans ces changements d’état, le fluide frigorigène absorbe ou restitue de la chaleur exactement comme le ferait votre frigidaire par exemple.
Appliqué à votre habitat, la pompe à chaleur prélève un peu de chaleur du sol du jardin, de l’air environnant ou de l’eau d’une nappe, augmente son niveau de température et restitue cette chaleur à une température plus élevée dans le logement.
Le fonctionnement est d’autant plus efficace que la différence entre la température du milieu de captage de la chaleur et celle des émetteurs de chaleur dans le logement est réduite.
Les fluides frigorigènes étaient pour la plupart nocifs pour l’environnement. Ceux qui détruisent la couche d’ozone sont maintenant interdits ou en cours d’élimination. C’est le cas du R22, qui a longtemps été le fluide frigorigène le plus employé. Ils sont remplacés par des fluides comme les HFC (R407C, R410A, R417A), inoffensifs vis à vis de la couche d’ozone. Mais ces fluides restent de puissants gaz à effet de serre.
Une vérification des étanchéités reste conseillée.
- Dans l ’évaporateur la chaleur prélevée à l’extérieur est transférée au fluide frigorigène qui se vaporise.
- Le compresseur électrique aspire le fluide frigorigène vaporisé.
- La compression élève la température du fluide frigorigène.
- Le fluide frigorigène cède sa chaleur à l’eau du circuit de chauffage ou directement à l’air du lieu à chauffer.
- Le fluide frigorigène se condense et revient à l’état liquide.
- Le détendeur abaisse la pression du liquide frigorigène qui amorce ainsi sa vaporisation.
Mesure des performances d’une pompe à chaleur (PAC) :
Le coefficient à connaître : COP (Coefficient de performance)
La performance d’une pompe à chaleur s’exprime par le coefficient qui rend compte de son efficacité en fonction de l’énergie qu’elle consomme.
Pour 1 kWh d’électricité consommée, les PAC restituent pour la plupart 2 à 5 kWh de chaleur. Par exemple, si une PAC consomme 1 kWh d’électricité et restitue 3 kWh de chaleur, on dit que son COP est de 3.
Le COP est mesuré par le fabricant; il est valable pour un couple de températures (entrée et sortie de la pompe à chaleur) selon le type de pompe à chaleur.
Dans la pratique, quand le milieu est plus froid que cette température d’essai, l’efficacité énergétique de la pompe à chaleur diminue et devient inférieure au COP annoncé. À l’inverse, elle est supérieure à ce COP quand le milieu est plus chaud que la température d’essai.
Certains fabricants donnent parfois le COP pour plusieurs températures extérieures par ex -15°C, -7°C et 7°C, ce sont des informations précieuses car elles permettent d’analyser les performances de la machine dans vos conditions météo locales.
Nous vous conseillons l’installation de pompes à chaleur présentant le COP le plus élevé possible et supérieur à 3.
Les différents types de pompes à chaleur dans l’habitat :
Selon l’environnement et les conditions locales :
- Pompe à chaleur air-air
- Pompe à chaleur air extrait-air (double flux)
- Pompe à chaleur air-eau
- Pompe à chaleur eau-eau
- Pompe à chaleur géothermique