pomp à chaleur
Quand le sol, l’eau ou Pair chauffent la maison, les pompes à chaleur L’HABITATINDIVIDUEL Quand le sol, l’eau ou l’air les pompes à chaleur SOMMAIRE • Il y a de la chaleur. • D’entrée de jeu, les pistes • Un réfrigérateur ? l’envers or 27 Sni* to View • Pompes géothermiques, des ressources sous nos pieds 14 • Pompes aérothermiques, se chauffer de l’air du temps • Pour éclairer le choix d’une . 24 • Pose et entretien, une affaire de spécialistes . 26 • Des aides financières 28 résumé . 31 . 20 ce dernier cas, on les appelle sondes géothermiques et ils ontiennent un mélange d’eau et d’antigel. ?metteur de chaleur : appareil situé dans les pièces du logement et qui y transmet la chaleur du système de chauffage. Les radiateurs, les planchers chauffants, les ventilo-convecteurs sont des émetteurs de chaleur. Fluide frigorigène : fluide, confiné dans la pompe à chaleur, qui assure lors de ses changements de phase (gaz, liquide) les transferts de chaleur. Machine thermodynamique : machine permettant la circulation de la chaleur entre des milieux ayant des températures différentes, à raide d’un apport d’énergie extérieur.
La pompe à chaleur, le climatiseur et le réfrigérateur sont des machines thermodynamiques qui fonctionnent en général à l’électricité. PAC : pompe à chaleur. Les PAC assurant à la fois du chauffage et du rafraîchissement sont appelées PAC réversibles. Plancher chauffant basse température : émetteur de chaleur constitué de tubes dans lesquels circule un liquide restituant la chaleur aux pièces à chauffer. Intégré à une chape de béton, il est dimensionné pour que sa surface reste à une température modérée (aux alentours de 23 C, en tout cas pas plus de 28 0 C).
Un plancher chauffant peut assurer le rafraîchissement d’une habitation, on parle alors de plancher chauffant-rafraîchissant. VMC : ventilation mécanique contrôlée. Système mécanique de renouvellement de l’air. une VMC double-flux permet de limiter les pertes de chaleur inhérentes à la ventilation : elle récupère la chaleur de l’air vicié extrait de la maison et l’utilise pour préchauffer I ventilation : elle récupère la chaleur de l’air Vicié extrait de la maison et futilise pour préchauffer l’air neuf filtré venant de l’extérieur. l y a de la chaleur… dans le sol, ‘eau et l’air Notre environnement : le sol sous nos pieds, Peau des nappes, l’air qui nous entoure, stockent chaque jour l’énergie que nous dispense le soleil. Récupérer cette énergie gratuite et inépuisable et s’en servir pour le chauffage, c’est possible grâce aux pompes à chaleur. Ce sont des équipements qui permettent d’économiser les énergies fossiles tout en limitant nos rejets de gaz ? effet de serre.
II en existe plusieurs types, qui puisent la chaleur soit dans l’air (pompes aérothermiques), soit dans le sol ou l’eau des nappes phréatlques (pompes géothermiques). L’ADEME encourage le choix des pompes à chaleur les plus performantes, quelle que soit la technologie, en insistant en particulier sur la qualité de mise en œuvre du système complet (capteur, pompe à chaleur, émetteur de chaleur). d’entrée de jeu, les bonnes 3 OF l’intérieur de celui-ci, ce qui en abaisse la température, puis est rejetée à l’extérieur, dans l’air de la cuisine.
Les pompes à chaleur fonctionnent selon le même prlncipe, mais c’est l’environnement extérieur (sol, air ou eau) qui fournit la chaleur et l’intérieur du logement qui la récupère. Le principe de base…. La pompe à chaleur ou PAC est constituée d’un circuit fermé et étanche dans lequel circule un fluide frigorigène à fétat liquide ou gazeux selon les organes qu’il traverse. Ces organes sont au nombre de quatre l’évaporateur, le compresseur, le condenseur, et le détendeur.
Pour simplifier, on peut dire que la pompe à chaleur prélève un peu de chaleur du sol du jardin, de l’air environnant ou de l’eau d’une nappe, augmente son niveau de temperature et restitue une chaleur à une température plus élevée dans le logement. Son fonctionnement est d’autant plus efficace que a différence entre la température du mllieu où est puisée la chaleur et celle des émetteurs de chaleur du logement est réduite. Les fluides frigorigènes sont pour la plupart nocifs pour l’environnement.
Ceux qui détruisent la couche d’ozone sont maintenant interdits ou en cours d’élimination. Cest le cas du R22, qui a longtemps été le fluide frigorigène le plus employé. Ils sont remplacés par des fluides comme les HFC (R407C, R410A, R417A), inoffensifs vis à vis de la couche d’ozone. Mais ces fluides restent de pulssants gaz à effet de serre. : la chaleur prélevée t transférée au fluide : la chaleur prélevée à l’extérieur est transférée au fluide frigorigène qui se vaporise. 2 : le compresseur électrique aspire le fluide frigorigène vaporise. : la compression élève la température du fluide frigorigène. 4 : le fluide frigorigène cède sa chaleur à reau du circuit de chauffage ou directement à l’air du lieu à chauffer. Cl 5 : le fluide frigorigène se condense et revient à l’état liquide. 6 : le détendeur abaisse la pression du liquide frigorigène qui amorce ainsi sa vaporisation. ses applications À partir du principe de base de la pompe à chaleur, ifférents systèmes existent, avec des performances et des possibilités d’application différentes.
On peut regrouper les PAC destinées au chauffage des particuliers en deux grandes familles : • les PAC géothermiques qui puisent la chaleur dans le sol ou l’eau d’une nappe par l’intermédiaire d’un réseau de capteurs ou de forages ; • les PAC aérothermiques qui la puisent directement dans l’air ambiant, extérieur ou intérieur au logement. On parle selon les cas de modèles air / air, air / eau, sol / sol, sol / eau, eau / eau ou eau glycolée / eau. Le premier terme ésigne l’origine du prélèvement, le second le mode de distribution de la chaleur.
Seule exception : la PAC eau glycolée / eau qui puise la chaleur dans le sol (avec des capteurs enterrés contenant de l’eau glycolée). . et les procédés mis en œuvre Les constructeurs ont mis au point plusieurs procédés. La principale différence tient à la nature des fluides circulant dans les capteurs et les émette PAGF différence tient à la nature des fluides circulant dans les capteurs et les émetteurs de chauffage, et donc à la technologie des PAC utilisées . • dans les PAC à détente directe, un seul circult : le luide frigorigène circule en circuit fermé dans la pompe, les capteurs et les émetteurs de chaleur.
Ce type de pompes à chaleur contient beaucoup de fluide frigorigène ; • dans les PAC mixtes, deux circuits : celui du fluide frigorigène des capteurs et de la pompe à chaleur et celui de l’eau chaude des émetteurs ; • dans les PAC à fluides intermédiaires, trois circuits : le circuit frgo iflque de la pompe à chaleur, le clrcuit des capteurs où circule de l’eau additionnée d’antigel, le circuit qui alimente en eau chaude les émetteurs ; Les PAC géothermiques peuvent être à détente directe, ? fluides intermédiaires ou mixtes. Les PAC aérothermiques sont toujours à détente directe ou mixtes.
Pour s’y retrouver… PAC aérothermiques Captage de la chaleur dans l’air extérieur Air / eau dans le logement PAC mixte OF l’installation. plancher chauffant basse température Il est formé de tubes noyés dans une dalle de béton. Sa surface diffuse une chaleur douce et régulière (jamais supérieure à 28 0 C), qui apporte une grande sensation de confort. Dans les tubes circule l’eau du circuit de chauffage (PAC à fluides intermédiaires ou mixtes) ou du fluide frigorigène (PAC à détente irecte). Le dimensionnement des tubes et leur pose sont différents selon le fluide qui y circulera.
PAC géothermiques Capteurs enterrés horizontaux verticaux sur eau de nappe PAC à détente directe PAC à fluides intermédiaires PAC à fluides intermédiaires circuit d’eau de chauffage d’une PAC mixte ou ? fluides intermédiaires. Ils filtrent et diffusent l’air des pièces grâce à un ventilateur. n Des ventilo-convecteurs à détente directe Ce système peut comporter une unité par pièce ou une unité centrale (installée dans un faux plafond, des combles ou un placard et reliée à un réseau de aines de distribution d’air chaud).
Chaque unité pulse dans le logement l’air réchauffé par passage sur une batterie d’échange où circule le fluide frigorigène de la PAC à détente directe. 10 Le chauffage, mais aussi. Les pompes à chaleur sont avant tout des systèmes de chauffage. Elles peuvent également remplir d’autres fonctions. Cl pour l’eau chaude sanitaire, un appoint ou une installation indépendante sont nécessaires On peut obtenir de l’eau chaude sanitaire de deux façons avec une pompe à chaleur : • avec la PAC qui assure le chauffage de la maison. L’eau du ballon est chauffée en récupérant une partie de la chaleur du fluide frigorigène.
Quand la PAC ne fonctionne pas, une résistance électrique chauffe l’eau sanitaire ; • avec un chauffe-eau thermodynamique. C’est un système indépendant muni d’une pompe à chaleur autonome. Il peut donc fonctionner toute l’année. PAGF BOF baisse modérée de la température, de l’ordre de 3 à 4 oc de moins qu’à l’extérieur. Il s’agit donc d’une fonction de rafraîchissement et non de cllmatisation Par ailleurs, certains climatiseurs individuels réversibles assurent une fonction « chauffage Ils ne sont en énéral pas adaptés aux besoins de chauffage d’hiver car ils ne sont pas dimensionnés pour cela.
Rafraîchissement et condensation Si votre pompe à chaleur alimente un plancher chauffant / rafraichissant, la température de celui-ci ne doit pas descendre trop bas par rapport à celle de l’air ambiant. Sinon, il y aura condensation de l’humidité de l’air sur le plancher. Pour éviter cela, une régulation appropriée assure ce contrôle. L’installation d’un système réversible incite à la consommation d’électricité tout au long de l’année pour les besoins d’un certain confort thermique alors qu’une ompe à chaleur uniquement dédiée au chauffage n’en utilise que l’hiver…
Pour en savoir plus sur le confort d’été, consultez le guide pratique de l’ADEME na 3679. Performances et certifications Des coefficients à connaître : COP et EER Les performances des pompes à chaleur s’expriment par des coefficients qui rendent compte de leur efficacité en fonction de l’énergie qu’elles consomment. Pour 1 kWh d’électricité c PAC restituent entre la quantité de chaleur produite et l’énergie électrique consommée (par le compresseur) est le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur.
Il traduit la performance énergétique d’une pompe à chaleur en mode chauffage. Le COP est mesuré par le fabricant ; il est valable pour une température d’essai donnée. Dans la pratique, quand le milieu est plus froid que cette température d’essai, l’efficacité énergétique de la pompe à chaleur diminue et devient inférieure au COP annoncé. À l’inverse, elle est supérieure à ce COP quand le milieu est plus chaud que la température d’essai. L’ADEME conseille donc Pinstallation d’une pompe ? chaleur présentant le COP le plus élevé possible et en tout cas supérieur à 3,3.
L’appellation EER (coefficient d’efficacité frigorifique) traduit l’efficacité d’un système thermodynamique quand il produit du froid. 12 consommations annexes Le compresseur de la pompe à chaleur est le principal consommateur d’électricité, mais il n’est pas le seul. Les PAC sont le plus souvent équipées d’auxiliaires qui fonctionnent à félectricité (circulateurs, organe de dégivrage, ventilateurs, etc. ). Enfin, les ventilo-convecteurs sont eux aussi équipés de ventilateurs. Il faut tenir compte de ces consommations annexes pour estimer la p elle du système de