Fonctionnement d'une pompe à chaleur air air : comment diffuse-t-elle l'énergie ?
Pour encourager la transition énergétique et réduire le recours aux énergies fossiles, de nombreuses innovations technologiques voient le jour et reçoivent le soutien de financements de l’État. Parmi elles, les pompes à chaleur aérothermiques existent depuis de nombreuses années et connaissent un développement conséquent, notamment grâce aux aides pour la pompe à chaleur air air comme la prime CEE, à des améliorations techniques remarquables et à leur installation relativement simplifiée. En exploitant l’énergie contenue dans l’air extérieur, une pompe à chaleur (PAC) air-air ou air-eau permet de chauffer votre intérieur à moindre cout et de réduire votre impact environnemental. Étudions de plus près ce fonctionnement écologique.
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Un fonctionnement qui exploite la chaleur de l'air
Une PAC aérothermique peut être air-eau ou air-air. Le fonctionnement de base est le même : un groupe extérieur capte les calories naturellement présentes dans l’air grâce à un liquide frigorigène. Au contact de la chaleur, ce liquide passe à l’état gazeux et est comprimé pour concentrer davantage sa chaleur. Celle-ci est transmise au réseau de chauffage intérieur, qu’il soit hydraulique ou aéraulique. En diminuant en chaleur et en pression, le fluide repasse à l’état liquide et recommence son cycle de captage.
Dans le logement, cette chaleur est distribuée par des ventilo-convecteurs classiques accrochés au mur ou encastrés dans les parois dans un système de gaines. Une PAC air-air se présente sous la forme d’un mono-split ou d’un multi-split, selon qu’il y a une ou plusieurs unités intérieures pour répartir la chaleur ou la fraicheur.
Si le modèle est réversible, il peut assurer la climatisation de votre intérieur. Grâce à ce fonctionnement, la PAC air-air produit du chaud et du froid. Il s’agit la plupart du temps d’un appareil entièrement automatisé avec un thermostat à régler grâce à une télécommande.
La réversibilité des PAC est de plus en plus demandée compte tenu des étés de plus en plus chauds.
Les composants principaux d'une PAC air-air
Plusieurs éléments essentiels composent une PAC air-air : une unité extérieure, des liaisons frigorifiques, une ou plusieurs unités intérieures et l’alimentation électrique.
Le fluide frigorigène : C’est l’élément clé du fonctionnement de la PAC air-air. Il a la particularité d’être extrêmement froid et de se réchauffer grâce à l’air ambiant, mais ses qualités dépendent des températures extérieures et de l’écart entre la source froide (le milieu extérieur) et la source chaude (le milieu intérieur). L’air extérieur est entrainé par un ventilateur dans un réseau de tubes dans lesquels circule le fluide à basse pression. Sous l’effet de cette chaleur nouvelle apportée par l’air extérieur, le liquide entre en ébullition et passe à l’état gazeux.
Le compresseur : Il fait circuler le fluide et le comprime pour en concentrer la chaleur. Le fluide se réchauffe ainsi une seconde fois. C’est un dispositif qui peut entrainer des nuisances sonores. L’emplacement de l’unité extérieure de votre PAC air-air doit être murement réfléchi pour éviter de gêner vos voisins ou d’entrainer des vibrations gênantes si elle est proche d’une chambre, par exemple.
Le condensateur : Il condense la vapeur issue du liquide frigorigène. Celui-ci repasse à l’état liquide pour transmettre ses calories au système thermique.
Le détendeur : C’est une vanne qui réduit rapidement la pression exercée sur le liquide frigorigène. Sa température baisse, et le cycle peut recommencer.
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Les avantages et les inconvénients d'une PAC air-air
Des performances avantageuses
En moyenne, une PAC air-air propose un COP (Coefficient de Performance) de 3. C’est-à-dire que pour une unité d’énergie électrique, elle peut fournir 3 fois plus de chauffage. Votre facture énergétique s’en trouve réduite sans que votre confort thermique diminue. Pour vous assurer de meilleures performances, vous devez choisir le dimensionnement adapté à votre logement.
Un entretien simple
Selon la puissance de votre PAC air-air, l’entretien peut être obligatoire. Vous avez la possibilité de souscrire à un contrat d’entretien au tarif avantageux auprès de votre installateur. De votre côté, un simple dépoussiérage régulier permet d’assurer le bon fonctionnement de l’appareil. Veillez à ôter les éléments qui pourraient obstruer la grille de l’unité extérieure, comme des feuilles par exemple.
Une pose simple et adaptable
C’est un dispositif adapté aux rénovations et aux logements neufs. Grâce aux unités de restitution de la chaleur généralement fixées au mur, en hauteur, au-dessus d’une porte, il n’est pas nécessaire d’engager de gros travaux pour permettre une bonne répartition de la chaleur ou de la climatisation.
Une dépendance aux températures extérieures qui peut poser un problème
Une PAC air-air pose les mêmes contraintes de fonctionnement qu’une PAC air-eau. Ses performances sont directement impactées par les températures extérieures. Plus celles-ci sont extrêmes, moins le rendement de la PAC air-air est satisfaisant, particulièrement lorsque les températures sont négatives. Pour cette raison, elle est plutôt conseillée pour les régions tempérées. De plus, il faut la coupler avec un système de chauffage qui permet de prendre le relais lorsque la température extérieure ne permet plus à la PAC de couvrir les besoins en chauffage. Cela entraine une augmentation de la consommation d’électricité et réduit l’intérêt économique de l’installation. Veillez bien à prendre conseil auprès des installateurs spécialisés pour vous assurer de présenter les conditions nécessaires à un fonctionnement optimal de votre PAC air-air.