Comment fonctionne une pompe à chaleur?

pompe à chaleur

Une technologie mature et des pompes à chaleur, de plus en plus, efficaces pour nous permettre de réduire notre consommation de chauffage, sans affecter notre confort.

Connue depuis longtemps dans certains pays technologiquement à la pointe, la pompe à chaleur (PAC) est aujourd’hui chez nous un produit en pleine expansion. 

Le principe est assez simple et génial à la fois, car elle fonctionne (à l’inverse d’un frigo) en prélevant la chaleur du milieu extérieur (l’environnement fournit gratuitement 65 à 75% de l’énergie) pour l’injecter directement dans la maison. La pompe à chaleur permet ainsi de transférer jusqu’à 4 fois plus d’énergie qu’elle n’en consomme ! 

La pompe à chaleur est composée de 5 principaux éléments :
  • L’évaporateur (échangeur de calories du côté où l’on puise les calories).
  • Le compresseur (sert à comprimer le fluide caloporteur).
  • Le condenseur (échangeur de calories du côté milieu à chauffer).
  • Le détendeur (est un élément muni d’un mécanisme utilisé pour faire passer un gaz stocké dans un étage à une certaine pression, vers un étage de pression inférieur).
  • Le fluide frigorigène (sert à transporter la chaleur).

 

Le cycle thermodynamique des pompes à chaleur

Le cycle thermodynamique des pompes à chaleur se décompose en 4 étapes :

Evaporation : Le fluide frigorigène, qui est à l’état liquide et à basse température, passe dans l’évaporateur pour extraire, via les capteurs, les calories contenues dans la nature (l’air, l’eau ou le sol). Sa température augmente et le fluide sort de l’évaporateur sous forme gazeuse.

Compression : Le compresseur consomme de l’énergie pour faire circuler le fluide frigorigène dans le circuit fermé. Le fluide frigorigène, sous forme gazeuse, est aspiré et comprimé par le compresseur. Ce qui provoque une hausse de pression et donc une hausse de température.

Condensation : Le fluide frigorigène, qui est à l’état de vapeur, est dirigé ensuite vers le condenseur, où il cède la chaleur emmagasinée au système de chauffage pour l’eau chaude sanitaire et/ou pour l’habitat. Le gaz frigorigène se refroidit et sort du condenseur à l’état liquide.

Détendeur : Le fluide frigorigène à l’état liquide, traverse ensuite le détendeur. Sa pression diminue et le fluide se refroidit à nouveau, afin de repartir vers un nouveau cycle.

Le fonctionnement est entièrement automatisé et nécessite donc une consommation électrique assez faible (pour le fonctionnement du compresseur, du circulateur, des ventilateurs), dont environ la moitié est prélevée en heures creuses (nuit et week-end) et bénéficie d’un tarif avantageux. 

De plus, la pompe à chaleur sera toujours compatible avec d’autres énergies renouvelables, comme les panneaux photovoltaïques, pour réduire encore la consommation d’énergie grise, alléger la note d’électricité et limiter au minimum les émissions de gaz à effet de serre (GES).

Les pompes à chaleur impliquent l’utilisation d’émetteurs à basse température, comme les planchers chauffants, les ventilo-convecteurs ou les radiateurs surdimensionnés.

La chaleur est transférée au moyen d’un fluide réfrigérant écologique spécial qui est évaporé, compressé, condensé et détendu, puis vaporisé dans un circuit fermé.

En ce qui concerne la pompe à chaleur au CO2, le fluide est remplacé par ce gaz naturel. Ce système, encore peu connu, a un meilleur rendement lorsqu’il fait très froid et un moins bon rendement en été. Comme elle peut atteindre des températures de 60°c, elle peut également être utilisée avec des radiateurs traditionnels (dans le cas d’une rénovation, par exemple).

En partenariat avec bati-info.be

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