Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

Une pompe à chaleur est un équipement pouvant élever la température d’un milieu en utilisant les calories présentes dans l’air, dans le sol ou dans une nappe phréatique. Le fonctionnement d'une pompe à chaleur est simple. Grâce à la présence d’un compresseur et d’un détendeur, la pompe à chaleur peut diminuer ou augmenter artificiellement la température du fluide caloporteur qu’elle utilise. Dans les paragraphes suivants, nous vous présentons de manière plus détaillée le principe de fonctionnement des pompes à chaleur, puis nous évoquerons le cas des PAC air-air et air-eau, qui sont régulièrement utilisées pour chauffer les logements et les piscines privées. Enfin, nous aborderons le sujet de la prime énergie pompe à chaleur et d'autres aides au financement de votre équipement.

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Les pompes à chaleur utilisent l’air, l’eau ou la terre pour chauffer votre habitation. C'est actuellement le système de chauffage le plus économique et écologique.

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Le principe de fonctionnement d'une

pompe à chaleur

On peut décomposer le principe de fonctionnement des pompes à chaleur en quatre étapes essentielles :

  • En premier lieu, la pompe à chaleur récupère, grâce à l’évaporateur, l’énergie gratuite de l’environnement (de l’air, du sol et des nappes phréatiques). Les calories sont directement transmises au liquide caloporteur, qui est alors sous forme de vapeur à basse pression.

  • Ensuite, c’est un compresseur qui vient augmenter la pression de la vapeur, ce qui provoque son échauffement. Cette vapeur à haute pression est apte à alimenter le réseau d’eau chaude sanitaire et les équipements de chauffage du logement (chauffage par le sol ou radiateurs à eau chaude).

  • Une fois qu’il a transmis sa chaleur, le fluide caloporteur est refroidi. Il passe par le condenseur, qui le fait revenir à l’état liquide. A cette étape, le fluide est encore trop chaud pour capter les calories de l’environnement.

  • Finalement, la pression du fluide est réduite au niveau du détendeur. Cette action fait rapidement baisser sa température, afin qu’il retrouve son état de liquide à basse pression et qu’il soit de nouveau prêt à répéter l’ensemble du cycle.

En accomplissant ces étapes, la pompe à chaleur est en mesure de récupérer la chaleur de l’air, du sol ou de l’eau présente à proximité du logement pour la transmettre à son réseau de chauffage. La pompe à chaleur est donc en mesure de chauffer un logement de façon respectueuse de l’environnement, en améliorant le bilan carbone de la maison et en économisant de l’argent sur les factures d’énergie.

Certaines pompes à chaleur sont réversibles. L’été, la chaleur du logement rejetée à l’extérieur ce qui permet de rafraîchir confortablement l’atmosphère intérieure de la maison.

Fonctionnement de la pompe à chaleur : quelques inconvénients

Le principe de fonctionnement des pompes à chaleur offre une alternative durable et écologique aux chaudières à gaz ou à fioul, mais ces équipements ne sont pas exempts de défaut. Premièrement, les personnes qui souhaitent installer une pompe à chaleur doivent disposer d’un espace suffisant à l’extérieur, à proximité immédiate du logement. Les pompes à chaleur qui récupèrent les calories de l’air sont assez compactes, mais celles qui utilisent l’énergie thermique du sol ou de l’eau peuvent nécessiter une surface conséquente et des travaux importants pour leur mise en place.

Plus la différence de température entre le fluide caloporteur présent dans l’évaporateur et la source de chaleur est importante et plus la pompe à chaleur est efficace. Cela signifie que l’hiver, les pompes à chaleur utilisant l’énergie thermique de l’air peuvent voir leur rendement chuter brutalement, en particulier la nuit ou lors des journées les plus froides. Dans les régions où les hivers sont rudes, il est nécessaire de compléter la pompe à chaleur à l’aide d’un autre système de chauffage.

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Les différents types de pompes à chaleur

On sépare les modèles de pompe à chaleur en fonction de la ressource naturelle qui est utilisée.

  • La pompe à chaleur aérothermique récupère les calories présentes dans l’air

  • La pompe à chaleur aquathermique (calories de l’eau)

  • La pompe à chaleur géothermique (calories du sol)

On distingue aussi les pompes à chaleur en fonction de la manière dont elles transmettent l’énergie thermique.

  • La pompe à chaleur air-air récupère les calories de l’air extérieur pour réchauffer le logement. L’été, elle peut aussi être utilisée pour récupérer les calories de l’air du logement, afin de baisser la température intérieure. On parle alors de climatisation réversible.

  • La pompe à chaleur air-eau transmet les calories de l’air extérieur au réseau de chauffage ou d’eau chaude sanitaire.

Comment bien choisir sa pompe à chaleur ?

Pour bien choisir la pompe à chaleur adaptée à ses besoins, il faut réaliser au préalable un bilan thermique du logement. Il consiste à réviser la surface habitable, l’isolation du bâtiment, sa position géographique et le niveau de confort visé. Cette opération est essentielle pour dimensionner la puissance et la technologie de la pompe à chaleur à installer.

Il est important de rappeler que l’État, dans sa démarche d’accompagnement à la transition énergétique résidentielle, offre des subventions pour faciliter l’accès aux équipements modernes de chauffage écologique. Les pompes à chaleur air-eau sont incluses dans ces dispositifs. Vous pouvez utiliser l’outil Simul’Aid€s, disponible sur la page officielle MaPrimeRénov’, pour vérifier quelles sont les aides dont vous pouvez bénéficier, avant de démarrer les travaux.

Afin d’obtenir une subvention de MaPrimeRénov’, vous devez faire installer la pompe à chaleur par une entreprise certifiée RGE (Reconnue Garante de l’Environnement) dans un logement construit depuis plus de deux ans.

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