La pompe à chaleur, aussi appelée thermopompe, chauffe une maison, un appartement ou un bâtiment grâce à une énergie naturelle et renouvelable. Cet équipement de chauffage a donc l’avantage d’être économique et écologique. Son utilisation permet de réduire sa facture énergétique et l’empreinte thermique de son habitation. Afin de mieux comprendre le fonctionnement des thermopompes, découvrez avec quelle énergie fonctionne une pompe à chaleur.
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Avec quelle énergie fonctionne une pompe à chaleur aérothermique ?
Une pompe à chaleur aérothermique puise l’énergie présente dans l’air et la transforme en une énergie thermique permettant de chauffer une maison ou de produire de l’eau chaude sanitaire. Les deux types de PAC aérothermiques – pompe à chaleur air/air et pompe à chaleur air/eau – produisent alors de la chaleur grâce à l’énergie récupérée dans l’air.
Comment fonctionne une pompe à chaleur air air ?
L’énergie d’une pompe à chaleur air air provient de l’air extérieur. Cet équipement de chauffage aérothermique fonctionne selon le principe de la thermodynamique. Pour chauffer une habitation, une PAC air air :
- Extrait les calories dans l’air ambiant grâce à son unité extérieure,
- Transmet la chaleur récupérée au fluide caloporteur renfermé dans son circuit,
- Transforme les calories en énergie thermique,
- Distribue directement la chaleur produite à l’intérieur du logement.
Les pompes à chaleur air/air existent en modèle réversible. Les PAC air air réversibles permettent à la fois de chauffer une maison en hiver et de rafraîchir une habitation en été.
Comment fonctionne une pompe à chaleur air eau ?
Une pompe à chaleur air eau extrait des calories dans l’air. Son fonctionnement se base également sur le principe de la thermodynamique. Cet équipement se compose de 4 éléments principaux qui assurent la valorisation de l’énergie récupérée dans l’air et sa distribution. Il renferme du fluide caloporteur qui assure le transfert de chaleur au sein de son circuit.
Afin de chauffer une maison, une pompe à chaleur air eau :
- Extrait les calories dans l’air grâce à son unité extérieure,
- Transmet la chaleur récupérée au fluide caloporteur,
- Transforme le fluide caloporteur chauffé en vapeur au niveau de l’évaporateur,
- Augmente la température et la pression du fluide frigorigène à l’état gazeux au niveau du compresseur,
- Transmet la chaleur produite à l’eau de chauffage au niveau du condenseur,
- Fait diminuer la pression et la température du gaz au niveau du détenteur pour le transformer en fluide.
À noter qu’une pompe à chaleur air/eau permet aussi de produire de l’eau chaude sanitaire (ECS) selon le modèle. Cet appareil de chauffage peut être monosplit ou multisplit.
Si les PAC air/eau fonctionnent avec l’énergie présente dans l’air, découvrons maintenant quelle énergie une pompe à chaleur géothermique utilise pour chauffer une maison.
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Quelle énergie une pompe à chaleur géothermique utilise pour fonctionner ?
L’énergie utilisée par une pompe à chaleur géothermique est l’énergie présente dans le sol. Les PAC géothermiques – pompes à chaleur sol/sol et pompes à chaleur sol/eau – s’équipent ainsi de capteurs permettant de récupérer les calories dans le sol.
Comment fonctionne une pompe à chaleur géothermique ?
Une pompe à chaleur géothermique suit également un cycle thermodynamique. Le transfert de chaleur au sein de circuit se fait grâce à un fluide caloporteur. Afin de produire de la chaleur pour le chauffage, une PAC géothermique :
- Récupère les calories naturellement présentes dans le sol grâce à des capteurs verticaux ou horizontaux implantés dans la terre,
- Transmet les calories récupérées au fluide caloporteur,
- Valorise la chaleur en augmentant la température et la pression du fluide caloporteur,
- Transmet la chaleur produite à un équipement d’appoint (plancher chauffant, radiateur…) en diminuant la température du fluide afin de chauffer une habitation.
Comme les PAC air/eau, les pompes à chaleur géothermiques permettent aussi de produire de l’eau chaude sanitaire (ECS).
Pompe à chaleur utilisant l’énergie du sol : quels avantages ?
Les pompes à chaleur utilisant l’énergie du sol pour chauffer une maison sont plus performantes que celles utilisant l’énergie dans l’air, surtout par temps froid. En effet, la chaleur dans le sol ne dépend pas de la température extérieure, ce qui n’est pas le cas de la chaleur dans l’air. Une pompe à chaleur géothermique reste alors efficace toute l’année. Son installation est cependant plus complexe. Ce type d’appareil coûte également plus cher.
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Avec quelle énergie fonctionne une pompe à chaleur aquathermique ?
L’énergie exploitée par une pompe à chaleur aquathermique pour produire de la chaleur est l’eau. Les PAC eau/eau puisent des calories dans une source d’eau naturelle ou dans l’eau contenue dans la nappe phréatique du sol. Elles s’équipent aussi de capteurs.
Comment fonctionne une pompe à chaleur eau/eau ?
Le fonctionnement d’une PAC eau/eau se rapproche de celui d’une pompe à chaleur sol/eau et d’une pompe à chaleur air/eau. Cet équipement de chauffage :
- Récupère de l’énergie dans une source d’eau ou l’eau dans la nappe phréatique grâce à des capteurs,
- Valorise la chaleur récupérée au sein d’un circuit fermé,
- Transmet la chaleur à un chauffage d’appoint comme un plancher chauffant ou un radiateur.
Pompe à chaleur utilisant l’énergie de l’eau : quels avantages ?
Les pompes à chaleur utilisant l’énergie de l’eau procurent une chaleur stable toute l’année. Son efficacité ne dépend pas non plus de la température extérieure. Les PAC eau/eau sont cependant plus chères. Leur installation est plus complexe. La réalisation des démarches administratives est souvent nécessaire.
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Pompe à chaleur et énergie électrique
Pour fonctionner, la pompe à chaleur a également besoin d’énergie électrique. L’électricité permet d’actionner ses différents composants (compresseur, détendeur…). La PAC reste néanmoins une solution de chauffage économique. Sa consommation électrique dépend de l’appareil, de sa puissance et de son coefficient de performance.
Pour produire 4 kW d’énergie pour le chauffage, la pompe à chaleur présentant un COP 4 consomme 1 kW d’énergie électrique.
À noter qu’une pompe à chaleur peut aussi fonctionner à l’énergie solaire ou au gaz selon l’appareil.
