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Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur ?

17 août 2023
Pompe à chaleur
Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur ?

Une pompe à chaleur : c'est quoi ?

Une pompe à chaleur ou PAC est un appareil qui puise les calories dans l’air (aérothermie) ou dans la terre (géothermie) pour les restituer dans un bâtiment, un réseau de chauffage à base d’eau ou dans une ventilation. Certaines PAC sont réversibles : elles peuvent chauffer, mais aussi rafraîchir un espace. Il s’agit donc d’un procédé vertueux, qui utilise de la chaleur disponible, gratuite et inépuisable pour assurer nos besoins d’énergie. 

 

 

Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

La pompe à chaleur capte l’énergie dans un milieu extérieur (air, eau ou sol) grâce à l’évaporateur, puis augmente la température de cette énergie thermique grâce au compresseur, pour ensuite la transférer, à la bonne température, dans l’espace à chauffer ou à rafraîchir.

Une pompe à chaleur fonctionne comme un réfrigérateur. Elle se compose principalement de 4 éléments :

  • L'évaporateur : Les calories puisées dans l'atmosphère sont transférées vers le fluide frigorigène. Pour ce faire, ce dernier doit toujours être plus froid que l'air extérieur. L'air refoulé est environ 5°C moins élevé.
    Comment ? Grâce aux ailettes de l’évaporateur qui permettent aux calories de chauffer le fluide contenu dans le circuit de la PAC. C’est ce transfert de chaleur qui permet son évaporation.
  • Le compresseur : Le fluide à l’état gazeux est compressé afin de monter en pression et en température.
    Comment ? Via un effet de pompe à vélo du compresseur qui échauffe le fluide caloporteur de façon significative en le faisant basculer de l’état gazeux basse pression à l’état gazeux haute pression.
  • Le condenseur : Il transfère les calories contenues dans le fluide vers le circuit hydraulique.
    Conséquences ? Le fluide se condense et passe de l'état gazeux à liquide. La liaison hydraulique profite de ce changement d'état pour se charger en calories (environ +5°C). Elle part ensuite de la PAC vers  l’unité intérieure pour chauffer le circuit de chauffage et d’eau chaude sanitaire.
  • Le detendeur : Le fluide baisse en pression et est très nettement refroidi grâce à un détendeur (détente adiabatique). L’intérêt ? Lui permettre de se recharger en calories dès la prochaine étape ! La boucle est bouclée.

Le fluide est un conducteur essentiel dans le procédé. Depuis quelques années, un virage s’est opéré vers le fluide réfrigérant R32. Cependant, ce gaz reste très polluant. Il est d’ailleurs interdit par la F-GAS, qui préconise des fluides moins nocifs tels que le R290 (propane), qui ne contiennent pas de HFC (hydroflurocarbure) et sont 325 fois moins nocifs pour l’environnement (en comparaison au R32). Le degré de nocivité est mesuré avec le PRG (potentiel de réchauffement global), qui est de 3 pour le R290 et de 675 pour le R32.

C’est pour cela qu’intuis a fait le choix dès 2010 d’utiliser le fluide R290 pour ses équipements.

Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur ?

intuis : Leader de l'utilisation du fluide frigorigène R290 

intuis s'est démarqué en adoptant dès 2010 le fluide R290, également connu sous le nom de propane, pour ses équipements. Contrairement au R32, le R290 respecte la norme européenne F-GAS qui limite l'utilisation des gaz frigorigènes ayant un indice PRG inférieur à 150. 

Le choix précurseur et visionnaire d'intuis il y a 13 ans repose sur les avantages environnementaux du R290, un fluide dont le pouvoir de réchauffement global (PRG) est égal à 3, donc 98% inférieur à ce qu'impose la règlementation (PRG inférieur à 150). 

En plus de son impact positif sur l'environnement, le R290 offre des performances thermiques exceptionnelles.

Aujourd'hui, plus de la moitié des acteurs du marché rejoignent Intuis dans cette tendance, afin de se conformer aux exigences légales et environnementales. Fort de son savoir-faire et de son expérience, intuis est devenu un expert et une référence incontournable dans ce domaine.

Quelles sont les différentes pompes à chaleur ?


Au sein de l’Aérothermie, on distingue les pompes à chaleur air-eau et les pompes à chaleur air-air : 

  • Les PAC air-eau : Elles puisent les calories dans l’air extérieur et utilisent un fluide pour transmettre la chaleur à l’eau du réseau de l’habitat. On chauffe ainsi le circuit de chauffage central (radiateurs à eau ou plancher chauffant) et l’eau chaude sanitaire.Une PAC air-eau couvre les besoins en chauffage, rafraîchissement et ECS via des émetteurs placés au plafond ou dans le plancher et des radiateurs. C’est une solution silencieuse qui fonctionne par rayonnement, sans air pulsé. On l’utilise dans le neuf, ou en rénovation s’il existe un circuit hydraulique existant. 
  • Les PAC air-air : Elles puisent les calories dans l’air extérieur et utilisent un fluide pour transmettre la chaleur ou la fraîcheur à l’air intérieur de l’habitat. Elles font donc office de chauffage et de climatisation. 

Quels sont les avantages d'une pompe à chaleur ?

  • Une pompe à chaleur permet de faire des économies d’énergie du fait qu’elle utilise une matière première gratuite et renouvelable : l’air extérieur. Sa performance et les économies qu’elle génère sont liées au rapport entre énergie absorbée et énergie produite.
  • Une pompe à chaleur n’utilise pas d’énergie fossile pour fonctionner.
  • Elle ne dégage aucune odeur lorsqu’elle est en fonctionnement.
  • Elle offre aussi la possibilité de rafraîchir l’air intérieur
  • Certains modèles sont compatibles avec des solutions solaires (thermiques et photovoltaïques). Il existe également des systèmes hybrides.

Quels sont les inconvénients d'une pompe à chaleur ?

  • L’installation d’une PAC nécessite de pouvoir conserver un espace libre de 2 mètres minimum autour de l'appareil et une distance comprise entre 30 et 50 cm du mur selon les modèles. Ceci afin de faciliter le brassage d'air et la performance de la PAC.

  • En aucun cas, elle ne doit être positionnée dans un local fermé sans une ventilation assurant 80 % du débit de ventilation de la pompe à chaleur. 

Est-ce qu'une pompe à chaleur est vraiment économique ?

En phase d'utilisation, une pompe à chaleur est très économique. On estime qu’un particulier réalise des économies à hauteur de 75 % par rapport à une source de chauffage classique (pour un coefficient de performance supérieur à 3).

Toutefois, la consommation d’une pompe à chaleur dépend de sa puissance, de la surface du logement, la hauteur sous plafond, la qualité de l’isolation du logement et du climat de la région. 

Le dimensionnement joue un rôle clé ici, car si la PAC est sous-dimensionnée alors elle surconsommera pour un confort non atteint. Celle-ci sollicitera trop l'appoint.

Attention aux fausses-économies : car si d'apparence on peut prendre un système moins puissant, le résultat attendu pourrait ne pas être au rendez-vous. 
Il peut exister des variantes avec des solutions hybrides si l'on souhaite maintenir en place des solutions existantes. 

Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur ?

Quel est le prix moyen d'une pompe à chaleur ?

Le prix d’une pompe à chaleur aérothermique (pose non incluse) oscille entre 3 000 et 13 000 €* selon le modèle et le type de PAC (air-air ou air-eau). Un investissement de départ élevé, mais qui permet d’économiser jusqu’à 1.000 € par an sur la facture d’énergie. Son installation peut être amortie grâce aux aides financières mises en place par l’État.

*source : hellowatt.fr

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