Dernière mise à jour le 14 juillet 2022 par Pompe à Chaleur Avenue
Comment fonctionne une pompe à chaleur (PAC) ? Cet équipement de chauffage exploite l’énergie thermique dans le sol, l’air ou l’eau pour chauffer une maison ou produire de l’eau chaude sanitaire. Utilisant de l’énergie gratuite et renouvelable pour produire de la chaleur, une PAC constitue un équipement écologique et économique. Elle se décline en plusieurs modèles classés dans 3 grandes catégories : les PAC aérothermiques, les PAC géothermiques et les PAC aquathermiques. Découvrez ce qu’il faut savoir sur ces pompes à chaleur et leur fonctionnement.
Demandez gratuitement des devis de pose de pompe à chaleur
Pompe à chaleur : fonctionnement
Le fonctionnement d’une PAC se base sur la récupération de la chaleur du sol, de l’eau ou de l’air, sa valorisation et sa distribution dans l’intérieur d’une maison. Cet équipement fonctionne en suivant un cycle thermodynamique. Dans un circuit fermé, un fluide caloporteur circule et change de l’état liquide à l’état gazeux, puis revient à l’état liquide pour assurer le transfert de chaleur.
Plus concrètement, la pompe à chaleur renferme un fluide frigorigène ou un fluide réfrigérant qui :
- Se condense à température ambiante lors de son contact avec la chaleur récupérée dans le sol,
- Augmente en température et en pression au sein du circuit de la PAC pour obtenir une chaleur suffisante pour le chauffage ou la production d’eau chaude sanitaire,
- S’évapore à basse température et reprend sa forme liquide pour un nouveau cycle thermodynamique.
La production et le transfert de chaleur sont possibles grâce à ces changements d’état qui s’opèrent dans le circuit fermé de la pompe à chaleur. Pour que ces transformations se fassent, la PAC requiert également de l’énergie électrique pour le fonctionnement de ses différents éléments (condenseur, compresseur, détendeur et évaporateur).
Plusieurs devis gratuits de pose de pompe à chaleur
Fonctionnement d’une pompe à chaleur aérothermique
Une pompe à chaleur aérothermique fonctionne via la récupération de calories dans l’air ambiant. Les PAC air/eau et les PAC air/air ne fonctionnent pas tout à fait de la même manière. Découvrons comment elles fonctionnent.
Comment fonctionne une pompe à chaleur air/eau ?
La pompe à chaleur air/eau est le modèle le plus plébiscité par les particuliers. Elle séduit surtout par son prix abordable, son bon rendement et sa facilité de pose. Cette PAC aérothermique doit ses avantages à son mode de fonctionnement.
Une pompe à chaleur air eau puise de l’énergie dans l’air ambiant. La chaleur récupérée est intégrée dans son circuit fermé renfermant du fluide caloporteur. Au contact de cette chaleur, le fluide chauffé passe à l’état gazeux au niveau de l’évaporateur. En passant au compresseur, le gaz augmente en température et en pression. Au niveau du condenseur, le gaz transmet sa chaleur à l’eau du chauffage. Ce n’est qu’au niveau du détendeur qu’il perd en pression, ce qui le transforme de nouveau à l’état liquide. Le cycle de transformation reprend alors.
Comment fonctionne une pompe à chaleur air/air ?
Une pompe à chaleur air-air puise également de l’énergie dans l’air ambiant. Son fonctionnement diffère surtout de celui d’une PAC air-eau au niveau de la distribution de la chaleur.
Une pompe à chaleur air/air récupère l’énergie thermique dans l’air ambiant. La chaleur extraite passe ensuite dans son circuit fermé, puis entre en contact avec le fluide caloporteur qui va subir des transformations afin de produire de la chaleur thermique nécessaire au chauffage d’une maison. La chaleur produite est ensuite directement diffusée à l’intérieur d’une pièce à l’aide de ventilo-convecteur pour la chauffer.
Bon à savoir. Une pompe à chaleur air-air existe en modèle réversible. Ce type de PAC permet à la fois de chauffer ou de rafraîchir une pièce. En mode climatisation, le fonctionnement d’une PAC air-air se fait inversement de son fonctionnement en mode chauffage.
Exigez des devis professionnels de pose de pompe à chaleur
Fonctionnement d’une pompe à chaleur géothermique
Le fonctionnement d’une PAC géothermique est plus ou moins le même que celui d’une pompe à chaleur aérothermique. Ces différents types de PAC sont différents par la source d’énergie utilisée et le mode de récupération d’énergie.
Comment une pompe à chaleur géothermique récupère-t-elle la chaleur ?
Une pompe à chaleur géothermique exploite l’énergie thermique du sol pour produire de la chaleur. Elle s’équipe de capteurs verticaux ou horizontaux qui récupèrent les calories dans les profondeurs du sol. Sa performance ne dépend pas ainsi de la température extérieure, ce qui en fait un équipement de chauffage plus performant en toute saison. Le prix d’une pompe à chaleur géothermique est cependant plus élevé. Son installation est plus complexe. Le rendement qu’elle offre permet un retour sur investissement en quelques années.
Comment fonctionne une pompe à chaleur géothermique ?
Une pompe à chaleur géothermique fonctionne plus ou moins de la même manière qu’une pompe à chaleur air/eau. Elle récupère les calories dans le sol grâce à ses capteurs. La chaleur est ensuite injectée dans le circuit fermé de l’appareil pour être transmise au fluide caloporteur. Une fois valorisée au sein du circuit grâce au changement d’état du fluide, la chaleur sera transmise à l’eau du circuit du chauffage d’un plancher chauffant ou d’un radiateur.
Une pompe à chaleur géothermique existe en plusieurs modèles, dont les PAC sol/sol et les PAC sol/eau.
100 % gratuit : devis de pose de pompe à chaleur
Fonctionnement d’une pompe à chaleur aquathermique
Le fonctionnement d’une pompe à chaleur aquathermique suit également un cycle thermodynamique. Cet appareil de chauffage extrait les calories naturellement présentes dans l’eau d’une nappe phréatique, d’un lac ou d’une autre source d’eau à proximité.
Comment une pompe à chaleur aquathermique récupère-t-elle la chaleur ?
Une pompe à chaleur aquathermique récupère la chaleur dans l’eau grâce à des capteurs. Ceux-ci sont installés à une certaine profondeur dans le sol pour extraire les calories dans l’eau de la nappe phréatique ou dans une source d’eau. Ce type de PAC offre un rendement intéressant et une performance optimale. Son coût est cependant assez élevé.
Comment fonctionne une pompe à chaleur eau/eau ?
Une pompe à chaleur eau/eau (PAC aquathermique) récupère la chaleur dans l’eau. L’énergie thermique récupérée est ensuite injectée dans son circuit pour la valoriser grâce aux transformations du fluide caloporteur. La chaleur produite est ensuite transmise à l’eau du circuit de chauffage pour être restituée dans la maison.
