Vous en avez assez de voir vos factures énergétiques grimper alors que vous chauffez à peine votre maison. Ou peut-être, souhaitez choisir un mode de chauffage plus conforme à vos aspirations écologiques. Qu’importe votre motivation, l’installation d’une pompe à chaleur y répondra.
Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur (PAC) ? Il s’agit d’un système de chauffage basé sur la récupération de l’énergie (le captage) provenant de l’environnement extérieur et permettant de chauffer l’intérieur de votre maison. Les calories peuvent être captées dans l’air, le sol ou l’eau. Rappelons que les calories correspondent à la quantité d’énergie nécessaire pour élever la température d’un corps ou d’une matière (eau, air, etc.).
Les calories se trouvant dans différents milieux, il existe donc plusieurs types de PAC répondant à des besoins différents : la pompe à chaleur aérothermique (air) et la pompe à chaleur géothermique (sol et eau). Nous vous expliquons tout dans ce guide.
Le fonctionnement d’une pompe à chaleur aérothermique ou géothermique
Qu’importe le type de pompe à chaleur, tous les modèles répondent au même fonctionnement de base. Seul le mode de captage des calories diffère ainsi que l’installation des capteurs bien entendu.
Le fonctionnement d’une PAC repose sur le principe de la thermodynamique (échanges thermiques, transformation de l’énergie, etc.) et l’utilisation d’un fluide frigorigène. Ce dernier est indispensable, car il permet de récupérer l’énergie extérieure, de la chauffer et de retransmettre la chaleur produite au système de chauffage intérieur.
- Les calories sont prélevées de l’extérieur par les capteurs, soit par aspiration de l’air, par la circulation d’un liquide caloporteur dans le sol ou par la collecte de l’eau des nappes phréatiques avec une pompe.
- L’air, l’eau ou le liquide caloporteur sont amenés dans l’évaporateur de la PAC dont le rôle est d’intercepter les calories pour faire chauffer le fluide frigorigène présent dans la PAC. En chauffant, le fluide passe de l’état liquide à l’état de vapeur ou de gaz basse pression.
- Le fluide basse pression transite alors dans le compresseur afin d’être transformé en gaz haute pression. La compression d’un gaz entraîne son réchauffement. À l’issue du phénomène, la température du fluide gazeux peut atteindre 90 °C (selon le type de PAC, basse température ou haute température).
- Le condensateur prend ensuite le relai afin de récupérer une partie de la chaleur du gaz haute pression pour chauffer l’habitation. La chaleur est transportée au système de chauffage de la qui la restitue, soit par de l’air chaud diffusé par un ventilateur, soit sous forme d’eau chaude t dans le circuit de chauffage (radiateurs ou plancher chauffant). Dans ce dernier cas, l’eau chaude peut également servir à alimenter l’eau chaude sanitaire. Elle est alors stockée dans un ballon sanitaire en attendant d’être utilisée.
À l’issue de cette lecture, vous êtes peut-être parvenu à identifier les différents types de pompes à chaleur : air/air, air/eau, eau, sol/sol et sol/eau. Ajoutons à cela les pompes à chaleur hybrides et multisplit et nous obtenons la gamme de produits disponibles sur le marché.
Les types de pompes à chaleur selon leur mode de captage
Faisons le point des différents types de pompes à chaleur avant d’en parler plus en détail. Il existe donc :
- la pompe à chaleur aérothermique avec captage de l’énergie de l’air ambiant, PAC air/air et air/eau ;
- la pompe à chaleur géothermique avec captage de l’énergie présente dans le sol, PAC sol/sol et sol/eau ;
- la pompe à chaleur géothermique avec captage de l’énergie de l’eau, la PAC eau.
Mais où sont la PAC hybride et la PAC multisplit ? Nous y venons dans ce qui suit.
La pompe à chaleur aérothermique air/air et air/eau
La pompe à chaleur aérothermique utilise donc l’énergie (les calories) présente dans l’air extérieur pour chauffer l’intérieur. Tout ce qui précède vous explique comment il est possible de chauffer son habitation à partir d’une source d’air plus froid que l’air intérieur.
Deux modes de restitution de la chaleur sont alors possibles : sous forme d’air chaud envoyé dans la maison par un système de soufflerie (PAC air/air) ou sous forme d’eau chaude dans le circuit d’alimentation des radiateurs ou du plancher chauffant (PAC air/eau). Comme nous l’avons évoqué, cette eau chaude peut aussi servir à alimenter l’eau chaude sanitaire.
Chacun de ses modèles de pompes à chaleur aérothermique bénéficie de ses propres avantages et inconvénients :
- une PAC air/air peut être dotée d’un système réversible, elle peut alors soit chauffer la maison l’hiver, soit la rafraîchir l’été en prélevant l’air chaud intérieur, qu’elle rejette alors à l’extérieur ;
- une PAC air/air ne permet pas de chauffer l’eau sanitaire ni d’alimenter un circuit de chauffage centrage ;
- une PAC air/air peut être multisplit, c’est-à-dire qu’il est possible d’installer jusqu’à 5 unités de soufflerie dans la maison afin de chauffer plusieurs pièces (grandes maisons où une pièce éloignée) ;
- une PAC air/eau implique l’utilisation d’un mode de chauffage complémentaire (radiateurs ou plancher chauffant) ;
- aune PAC air/eau ne dispose pas d’une fonction climatisation pour l’été ;
- une PAC air/eau peut être couplée avec une chaudière à condensation (pompe à chaleur hybride), ce qui permet une sélection intelligente du système offrant le meilleur rendement selon la température extérieure ;
- une PAC air/eau peut également être couplée avec un chauffe-eau thermodynamique.
Choisir entre une pompe à chaleur air/air ou air/eau est avant tout une question de besoin.
La pompe à chaleur géothermique sol/sol, sol/eau et eau
Sur le même principe, une pompe à chaleur eau récupère donc l’énergie présente dans l’eau pour distribuer la chaleur via de l’eau chaude (pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire).
La pompe à chaleur sol puise l’énergie dans le sol, néanmoins la chaleur peut être restituée soit par le sol (PAC sol/sol) soit en eau chaude à l’aide d’un procédé mixte (PAC sol/eau).
En effet, une PAC sol/sol est dite à détente directe, c’est-à-dire qu’elle se compose d’un réseau fonctionnant exclusivement avec du fluide frigorigène. C’est pourquoi elle ne peut être utilisée qu’avec des radiateurs basse température ou un plancher chauffant. La PAC sol/eau présente donc l’avantage de pouvoir alimenter des radiateurs, le plancher chauffant et même l’eau sanitaire.
Enfin, précisons que les pompes à chaleur, qu’il s’agisse d’une PAC aérothermique ou géothermique, peuvent être à basse température ou à haute température. Une PAC basse température envoie une eau chauffée à une température comprise entre 35 et 45 °C. Elle se veut alors plus économique, car elle nécessite moins d’électricité (consommation du compresseur) puisqu’elle chauffe moins l’eau. En revanche, ce type de pompe à chaleur offre moins de puissance qu’une PAC haute température (65 °C minimum). Qu’importe le système choisi, les radiateurs doivent être compatibles avec la technologie installée.
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