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Pompe à chaleur

Fonctionnement d'une pompe à chaleur

La pompe à chaleur (PAC) permet de capter l'énergie gratuite et éternellement renouvelée qui est par l'environnement naturel : eau, terre, air. Il existe différents types de pompes à chaleur, mais le principe de fonctionnement reste fondamentalement le même.

fonctionnement pompe à chaleur

La pompe à chaleur récupère l'énergie présente dans l'air, l'eau et le sol (les "sources froides"). Elle l'amène ensuite à une température plus élevée afin de chauffer les espaces intérieurs comme les logements à l'aide des "sources chaudes" (radiateurs, planchers chauffants ou diffuseur d'air centralisé…).

Le fonctionnement d'une pompe à chaleur offre de nombreuses possibilités de combinaison des différentes sources froides et chaudes. L'avis de professionnels est donc indispensable pour concevoir le système le plus adapté à la configuration d'un logement. Bien conçue, une PAC permet d'espérer diviser sa facture d'énergie pas trois !

Pompes à chaleur : comment ça marche ?

Le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur est semblable à celui d'un réfrigérateur dans lequel un fluide frigorifique effectue un circuit fermé, passant de l'état liquide à la vapeur et inversement, phases au cours desquelles il capture ou, au contraire, libère de la chaleur.

Ce circuit s'effectue en quatre étapes, correspondant chacune à un élément de la pompe à chaleur:

  • L'évaporateur capte les calories de la source froide extérieure et provoque l'évaporation du liquide frigorifique qui est envoyé sous forme de vapeur, à basse pression et à basse température, vers le compresseur;
  • Le compresseur comprime cette vapeur et, en faisant monter la pression, entraîne une hausse de la température du fluide. C'est également lui qui fait circuler le fluide dans le circuit;
  • Le condenseur transforme cette haute pression en chaleur qui se répand par les sources chaudes, les diffuseurs de chaleur.
  • Le détendeur recueille le fluide dont la température et la pression ont baissé au passage dans les sources chaudes et qui est donc revenu à l'état liquide. Il le réinjecte alors vers l'évaporateur pour recommencer le cycle.

Pour effectuer ce circuit, la PAC utilise de l'électricité. Son avantage principal est de produire beaucoup plus d'énergie sous forme de chaleur qu'elle n’en consomme pour fonctionner.

schema PAC

Les différentes fonctions de la PAC

La PAC peut non seulement chauffer le logement mais également produire de l'eau chaude sanitaire. Suivant sa puissance et le type de combinaison source froide / source chaude, la pompe assurera une seule de ces fonctions ou bien les deux. Dans ce cas, on parle de PAC combinée. Notons qu’il existe un autre système permet de chauffer l’eau, il s’agit du chauffe-eau thermodynamique, qui utilise le principe de fontionnement de la pompe à chaleur.

Certaines PAC, dites "réversibles", sont munies d'un dispositif d'inversion du cycle, capable de rafraîchir le bâtiment en été, comme un climatiseur, sans que cela n'empêche la production d'eau chaude sanitaire.

Il existe encore d'autres applications de la pompe à chaleur, notamment le chauffage de l'eau des piscines.

 


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