Fonctionnement de la pompe à chaleur : des étapes précises à connaître
Fonctionnement de la pompe à chaleur ?
La pompe à chaleur fait partie des équipements de chauffage capable d’assurer à un environnement un confort thermique en utilisant moins d’énergie électrique et en se servant de diverses sources de calories à l’instar de l’air, de l’eau ou encore du sol. Sur le plan écologique, mais également en termes d’économie, ce dispositif est un véritable outil à avoir. Il existe plusieurs types de pompes à chaleur dont le fonctionnement est déterminé par divers éléments. Mieux comprendre le fonctionnement de cet équipement que vous devriez envisager d’acquérir vous permettra de mieux l’utiliser, de bien l’entretenir, mais encore d’en acquérir un qui réponde réellement à vos attentes. Prenez dans cet article connaissance de long en large du fonctionnement de la pompe à chaleur.
Pompe à chaleur : deux éléments visibles à connaître
La pompe à chaleur comme la plupart des appareils de chauffage écologiques est dotée principalement de deux unités, dont une localisée à l’intérieur de votre habitation et l’autre positionnée à l’extérieur. Le fonctionnement simultané de l’unité intérieure et de l’unité extérieure permet d’obtenir le résultat souhaité.
En effet, le rôle principal de l’unité extérieure dotée de différents capteurs consiste à capter des calories dans le milieu extérieur et principalement de l’air, de l’eau ou de la terre. Ces calories serviront au réchauffement du fluide pour la production de chaleur. L’unité intérieure à son tour se chargera principalement de la condensation et de la diffusion de la chaleur qui servira au chauffage de votre maison.
Pompe à chaleur : des éléments au service d’un fonctionnement hautement précis
En dehors des deux unités visibles de la pompe à chaleur citées plus haut, il existe de nombreux autres éléments dont le fonctionnement adéquat conditionne celui de la pompe à chaleur pour l’obtention du résultat souhaité. Les éléments suivants et leur rôle sont donc à connaître. Il s’agira donc de découvrir plus bas les capteurs, le fluide frigorigène, l’évaporateur et le condensateur, mais aussi le réducteur de pression et le compresseur entre autres.
Les capteurs de chaleur de la pompe à chaleur
Ces éléments jouent un rôle important dans le fonctionnement des pompes à chaleur géothermiques et aérothermiques. Ils permettent de capter des calories dans le milieu extérieur notamment dans la terre et dans l’air. Pour se faire, ils peuvent se présenter sous forme horizontale ou verticale et sont profondément enfouis sous terre pouvant aller jusqu’à plus de 10 mètres de profondeur.
Le fluide frigorigène
Il représente l’élément clé pour le fonctionnement adéquat du système. Grâce à sa capacité à retenir la chaleur, il l’absorbe à l’extérieur et la rend au système pour la continuation du processus à l’intérieur. Il faut noter qu’il existe plusieurs types de fluides frigorigènes avec certains plus nocifs que d’autres pour l’environnement. Les plus recommandés pour une utilisation écologique sont cependant les fluides de nature hydrofluorocarbures.
L’évaporateur, le compresseur et le condensateur
Ces deux éléments sont complémentaires et travaillent principalement sur la température et l’état du fluide frigorigène. L’évaporateur est le lieu du processus d’évaporation. Il contient les calories captées par les capteurs de chaleur définis plus haut. Celles-ci entreront en contact avec le fluide frigorigène lors de son passage assurant ainsi une transformation de l’état liquide à l’état gazeux du fluide.
Une fois le processus d’évaporation terminé, le compresseur prendra la relève afin d’augmenter la température du fluide frigorigène gazeux par un processus de compression. Une fois ce gaz chauffé, l’étape suivante consistera à le condenser. Pour une pompe à chaleur destinée à la climatisation, le rôle du compresseur sera non pas de réchauffer, mais plutôt de rafraîchir le fluide.
L’étape de la condensation consistera en une autre phase d’échange thermique au cours de laquelle le fluide sous forme de gaz retournera à l’état liquide. Il s’agira en effet d’assister à un refroidissement du gaz en provenance du compresseur. Les calories libérées lors de ce processus permettront le réchauffement du fluide pour la continuation du processus aboutissant à la diffusion de chaleur.
Le détenteur de la pompe à chaleur
Il représente le lieu où se déroule la dernière étape du processus de production de chaleur et peut aussi être considéré comme la toute première d’un cycle prêt à se renouveler. Le détenteur a en effet pour rôle de refroidir le fluide frigorigène afin de le rendre disponible et prêt à capter d’autres calories.
Les filtres de déshydratation
Les processus de condensation et d’évaporation sont des étapes qui produisent de l’eau qui peut s’échapper du système causant d’énormes pertes thermiques. Le rôle des filtres de déshydratation consistera donc en une rétention de l’eau issue de l’évaporation et de la condensation.
Pompes à chaleur : différents types de modèles pour des fonctionnements qui varient
La pompe à chaleur propose une vaste gamme de modèles qui tirent leur énergie de différentes sources. Bien que la technologie à la base du fonctionnement de ces différents modèles reste sensiblement la même, il existe cependant des différences à connaître. Voici différents types de pompes à chaleur ainsi que leur rôle et leur fonctionnement global :
- La pompe à chaleur air-air : elle est destinée à la fonction de chauffage, mais aussi de climatisation. Ce type de pompe à chaleur possède pour source de chaleur l’air ambiant. Il réchauffe vos intérieurs pendant l’hiver et les rafraîchit en période de chaleur ;
- La pompe à chaleur air-eau : sa fonction consiste en la production de chaleur pour le chauffage central et d’eau sanitaire à température élevée. Pour y arriver, la pompe à chaleur air-eau se sert de la chaleur contenue dans l’air et l’achemine dans vos intérieurs par le biais d’un circuit d’eau. Étant donné qu’elle puise la chaleur dans l’air, la pompe à chaleur air-eau est relativement simple à installer vu qu’elle ne nécessite pas la réalisation d’un forage ;
- La pompe à chaleur sol-eau : ce type d’équipement puise ses calories dans le sol grâce aux capteurs. Encore appelé pompe à chaleur géothermique, son rôle est d’assurer le chauffage et la production d’eau chaude ;
- La pompe à chaleur eau-eau : elle permet la production du chauffage et de l’eau sanitaire chaude. Ce système puise ses calories dans l’eau localisée sous terre. Son rendement est élevé, mais il nécessite pour sa mise en place des travaux de forage d’envergure et de ce fait un budget relativement plus élevé que le budget requit dans les autres cas.
Comment maximiser le rendement de la pompe à chaleur ?
Il existe différents moyens pour obtenir le meilleur rendement possible de votre pompe à chaleur. Parmi ceux-ci, l’utilisation d’un accumulateur. Cet équipement représente un réservoir doté de plusieurs entrées pour le raccordement de plusieurs appareils, dont la pompe à chaleur. Il existe différents types d’accumulateurs. Parmi ceux-ci, le ballon tampon, le ballon d’eau chaude et le ballon à stratification.
Le ballon tampon pourrait représenter le choix idéal pour l’amélioration de la performance de votre PAC. Cet équipement permettra d’augmenter le coefficient de performance (COP) de votre appareil en agissant sur les temps de fonctionnement.
En effet, plus longs seront les cycles de fonctionnement du compresseur et plus efficace sera le rendement de la pompe à chaleur avec en prime un compresseur préservé plus longtemps.
Faire appel à un professionnel : une garantie pour une utilisation optimale de votre PAC
Optimiser le rendement de sa pompe à chaleur revient également à bien l’entretenir afin d’éviter les pertes inutiles d’énergie. L’intervention d’un professionnel du domaine est donc nécessaire au moins une fois par an pour un contrôle d’étanchéité de votre circuit. Cela permet de détecter au plus tôt les différentes fuites au niveau de votre PAC pour un fonctionnement parfait.
Pompe à chaleur : quel budget prévoir ?
La pompe à chaleur est un équipement qui s’impose de plus en plus au sein des ménages en quête de confort, de bien-être, mais aussi d’économie. L’achat et l’installation d’une pompe à chaleur nécessitent cependant le déboursement d’un budget relativement élevé.
Le montant total à prévoir pour votre pompe à chaleur pourra varier énormément en fonction de la marque de votre choix, de la puissance de l’équipement, du type de pompe à chaleur et des différentes fonctions offertes entre autres.
Par exemple, vous n’aurez pas à débourser le même montant pour une pompe à chaleur de type aérothermique et pour une autre de type géothermique. Que vous optiez également pour la marque Atlantic ou Daikin influencera également le prix à payer.
Le montant à prévoir pour l’achat du matériel
L’achat d’une pompe à chaleur nécessitera un investissement allant de 5000 à 25000 euros en moyenne. La pompe à chaleur air-air étant l’une des plus abordables, il vous faudra prévoir entre 5000 et 10000 euros pour un logement de 100 m². Pour les mêmes dimensions, la pompe à chaleur air-eau vous reviendra entre 9000 et 17000 euros. Enfin, vous devrez prévoir entre 11000 et 20000 euros pour les pompes à chaleur sol-eau ou eau-eau.
Le coût de l’installation et de la mise en service
L’installation et la mise en service nécessiteront également un coût vu qu’elles seront réalisées par des professionnels. En fonction du type de pompe à chaleur à installer, un budget allant de 2000 à 6000 euros pourra être nécessaire.
Les aides financières disponibles pour l’installation et l’achat de la pompe à chaleur
Afin d’aider les ménages à acquérir leur système de PAC hautement profitable économiquement et écologiquement, diverses aides sont apportées ou en vue de réduire les coûts d’achat du matériel ou dans le but de réduire ceux de l’installation du système.
Ainsi, l’État et les collectivités locales proposent de nombreuses options accessibles selon différentes conditions. Il sera cependant important de faire réaliser l’installation de votre pompe par des experts agréés.
La Prime Rénov’ est une première catégorie d’aide attribuée par l’Agence Nationale de l’Habitat (ANAH) en fonction des revenus des ménages. Elle varie entre 2000 et 4000 euros selon les conditions financières des dits ménages.
Les certificats d’économie d’énergie (CEE) quant à eux sont rendus disponibles pour tous, mais avec des montants variables en fonction des revenus. Ce type de prime est idéal pour réaliser une rénovation énergétique. Vous désirez remplacer votre ancienne chaudière par une PAC ? Le CEE est un moyen idéal pour soutenir votre projet. Son montant s’élève à 5000 euros pour les ménages très modestes, à 2500 euros pour ceux considérés comme intermédiaires et à 4000 pour les ménages modestes.
En dehors de ces primes, il existe également des prêts octroyés selon des conditions très favorables et tout à fait cumulables avec différentes aides. L’éco prêt à taux zéro par exemple remboursable sur 15 ans vous propose jusqu’à 10000 euros pour la subvention de votre projet.
La pompe à chaleur est sans aucun doute un équipement au fonctionnement précis et aux nombreux avantages. Peu importe le modèle de votre choix, une pompe à chaleur est un investissement qui vous permet de réaliser des économies de taille à la longue, mais aussi d’opter pour une énergie plus écologique et plus responsable. N’attendez plus et demandez conseil à un professionnel pour le choix qui conviendra le mieux à vos besoins.
