Fonctionnement de la pompe à chaleur
Efficace et respectueux de l’environnement
La pompe à chaleur est l’un des types de chauffage les plus modernes. Elle permet d’être de facto indépendant des matières premières fossiles et de chauffer de manière efficace et éco-compatible.
La pompe à chaleur devient de plus en plus populaire
Saviez-vous que la pompe à chaleur est le système de chauffage le plus utilisé dans les nouvelles constructions ? 1 nouveau bâtiment sur 3 en est déjà équipé. Ce type de chauffage respectueux de l’environnement est encore plus répandu dans les nouvelles constructions que le système classique de chauffage au gaz. Mais ce générateur de chaleur est également à envisager dans les maisons anciennes (en rénovation). En 2020, les ventes ont augmenté de 40 % par rapport à l'année précédente.
Elle doit sa popularité avant tout à sa grande efficacité, ses faibles coûts d'exploitation et son mode de fonctionnement respectueux du climat. En effet, avec une pompe à chaleur, vous puisez tout simplement l'énergie naturelle librement disponible de l’air, la terre ou les eaux souterraines. Si vous combinez la pompe à chaleur avec un système photovoltaïque propre, vous pouvez même chauffer de manière presque neutre en matière de bilan climatique.
Fonctionnement de la pompe à chaleur
Le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur est basé sur l'utilisation de l'énergie naturelle librement disponible. À cet effet l’on peut utiliser diverses sources de chaleur. La désignation des types de pompes à chaleur fait référence à la source de chaleur dans chaque cas : Air ambiant : pompe à chaleur eau/eau Sous-sol : pompe à chaleur eau glycolée/eau (également dénommée pompe à chaleur géothermique) Eaux souterraines : pompe à chaleur eau/eau Cependant, indépendamment de la source de chaleur choisie, la pompe à chaleur utilise toujours le même cycle fermé pour exploiter la chaleur ambiante utilisable par le système de chauffage. Ce cycle fermé se compose de quatre étapes.
Évaporation
La chaleur ambiante est utilisée dans l'évaporateur pour évaporer le fluide frigorigène dans la pompe à chaleur. Le fluide frigorigène est maintenant gazeux.
Compression
Le compresseur électrique comprime le fluide frigorigène gazeux, dont la température augmente alors jusqu’au niveau souhaité. La pompe à chaleur a donc besoin, dans cette étape, d'un peu d'électricité.
Évaporation
Le fluide frigorigène transfère maintenant sa chaleur au système de chauffage du bâtiment. Grâce à cette extraction de chaleur, le fluide frigorigène se refroidit et se condense. Il est à nouveau liquéfié.
Détente
Le détendeur réduit à nouveau la pression du fluide frigorigène. Le fluide frigorigène se refroidit ainsi davantage et retourne dans l'évaporateur. Le cycle fermé recommence.
Pompe à chaleur air / eau
L'air est toujours disponible et peut être facilement utilisé comme source de chaleur. La pompe à chaleur air/eau est donc le type de pompe à chaleur le plus populaire. Environ 70 % des pompes à chaleur installées utilisent l'air ambiant comme source de chaleur.
Les pompes à chaleur air/eau sont également appréciées pour leur conception technique relativement simple et leurs faibles coûts d'achat et de maintenance. Par contre, elles sont réputées pour être légèrement moins efficaces par rapport à celles utilisant d’autres sources de chaleur.
Pompe à chaleur eau/eau
Les eaux souterraines ont une température élevée et relativement constante tout au long de l'année. Ceci permet donc un fonctionnement particulièrement efficace de la pompe à chaleur et se traduit par des coûts énergétiques réduits.
Cependant, l’investissement pour l'installation d'une pompe à chaleur eau/eau est plus élevé que celui à fournir pour l’installation d'une pompe à chaleur air/eau. Vous devez généralement installer un système de puits pour exploiter la source de chaleur. En outre, les exigences environnementales doivent être respectées.
Pompe à chaleur eau glycolée/eau
Vous pouvez soit installer des capteurs horizontaux, soit une sonde géothermique verticale afin d’utiliser l'énergie géothermique.
Si vous utilisez des capteurs horizontaux vous devez disposer d’une surface libre suffisante. Les sondes géothermiques nécessitent par contre moins d'espace, mais peuvent atteindre jusqu'à 100 mètres de profondeur. Les capteurs et les sondes des pompes à chaleur eau glycolée/eau sont généralement en matière plastique et sont remplis d’eau glycolée - une eau contenant de l'antigel.
Ce type de pompe à chaleur convainc grâce à son niveau de température constant, par son efficacité élevée, mais comporte aussi un investissement considérable et des coûts d'installation comparativement élevés.
La pompe à chaleur déploie ses avantages en matière d'efficience principalement dans les nouveaux bâtiments. En effet, les bâtiments modernes sont généralement équipés de grands systèmes de chauffage basse température. Il s'agit, par ex, de systèmes de chauffage par le sol, qui transmettent la chaleur à l'air ambiant sur une grande surface. Fondamentalement, plus la température départ dans le système de chauffage est basse, plus la pompe à chaleur fonctionne de manière efficace.
Mais vous pouvez également installer une pompe à chaleur dans des bâtiments existants. Un système hybride est une bonne idée dans ce cas, par exemple, une pompe à chaleur combinée à une chaudière conventionnelle pour les pointes de charge. De cette façon, vous combinez le respect de l'environnement de la pompe à chaleur avec les hautes performances du chauffage conventionnel.
Si des températures de départ basses sont possibles, une pompe à chaleur peut également être utilisée comme seul générateur de chaleur dans les bâtiments existants. Cela peut nécessiter des modifications telles qu'une meilleure isolation ou un nouveau système de chauffage par le sol. Les deux peuvent bénéficier d’aides financières et s’avèrent rentables dans un laps de temps relativement court.
Lorsque vous choisissez un type de pompe à chaleur, vous devez toujours tenir compte des conditions cadres en matière de construction. Par ex., l'installation de sondes géothermiques horizontales dans des bâtiments existants nécessite des travaux de construction considérables. Le moyen le plus simple est d'installer une pompe à chaleur air/eau.
Vous pouvez installer une pompe à chaleur à l'intérieur comme à l'extérieur. Avec une unité split, vous avez également la possibilité de combiner les deux types d'installation. Découvrez ci-après leurs avantages et inconvénients respectifs :
Installation à l’extérieur
Dans ce type d’installation, la pompe à chaleur est installée à l'extérieur du bâtiment. L'eau chauffée est acheminée dans le bâtiment par des conduites de chauffage, c'est la raison pour laquelle seuls de petits trous dans le mur extérieur sont nécessaires. À l’intérieur, il faut certes toujours des équipements, mais l’encombrement est moindre qu'avec une installation à l’intérieur.
Appareil split avec unité extérieure
Les unités de type « split » se composent d'une unité extérieure et d'une unité intérieure. Dans ce type d'installation, l'évaporateur et le compresseur sont situés à l'extérieur et reliés à l'unité intérieure par une conduite de fluide frigorigène.
Installation à l’intérieur
Une installation à l’intérieur est une option valable en fonction de l’espace domestique disponible. À cet effet l'air extérieur est acheminé à l'intérieur du bâtiment par des conduits. Dans la plupart des cas, une surface d'installation d'un mètre carré sur deux mètres de hauteur est suffisante. Lors de l'installation à l'intérieur, vous devez tenir compte du bruit généré par les grilles de ventilation, même si celui-ci reste généralement limité. L'avantage ici c’est que vous pouvez vous passer d'une unité dans vos installations extérieures.
Ces conseils pratiques et simples vous permettent d’économiser encore plus d'énergie au quotidien et de réduire davantage la facture énergétique de votre pompe à chaleur :
Réduisez les frais d'électricité de la pompe à chaleur en faisant fonctionner l'unité par de l’électricité photovoltaïque autoproduite ou optez pour un tarif d'électricité avantageux.
Faites attention à la température de départ dans le système de chauffage. Plus la température départ est basse, plus la pompe à chaleur fonctionne efficacement.
Utilisez la température presque constante de la terre ou des eaux souterraines en fonction des contraintes de construction. Les pompes à chaleur eau/eau et les pompes à chaleur eau glycolée/eau fonctionnement plus efficacement que les pompes à chaleur air/eau.
L’utilisation d’un chauffage basse température vous permet d’obtenir un transfert de chaleur efficace.
Vos questions sur les pompes à chaleur
Le niveau de bruit de la pompe à chaleur dépend de la source de chaleur et du design. Avec les pompes à chaleur modernes telles que la CHA monobloc de WOLF, le niveau de bruit est inférieur à celui de la pluie. Avant d’acheter votre nouvelle pompe à chaleur, il est préférable de comparer les informations des fabricants sur le niveau de bruit à différents points de fonctionnement.
Généralement il suffit de faire examiner la pompe à chaleur par un installateur une fois par an. Les pompes à chaleur ne nécessitent pratiquement aucune maintenance et n'entraînent donc que de très faibles frais d’entretien.
Il existe des fluides frigorigènes synthétiques et naturels pour la pompe à chaleur. Les fluides frigorigènes synthétiques ont généralement un fort potentiel d’effet de serre et sont donc préjudiciables au climat. En revanche, les fluides frigorigènes modernes tels que le propane (R290) ont un faible potentiel de réchauffement planétaire.
Il existe plusieurs façons d'intégrer harmonieusement la pompe à chaleur dans l’esthétique de l'espace extérieur. Il est important que le côté aspiration d'air et le côté soufflage d'air de la pompe à chaleur soient librement accessibles.
Notre recommandation: La pompe à chaleur CHA
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