Tout savoir sur le fonctionnement d’une pompe à chaleur

Comme son nom le suggère, la pompe à chaleur aérothermique utilise l’air comme source d’énergie. Deux modèles sont proposés : la pompe à chaleur air-air et la pompe à chaleur air-eau.

Pompe à chaleur air-air

Elle se présente comme la plus basique des pompes à chaleur. Généralement composé d’une unité extérieure et d’une unité intérieure, ce type de PAC fonctionne sur le principe d’un cycle thermodynamique avec l’air comme principale source d’énergie. Le fonctionnement d’une pompe à chaleur air-air repose sur la transformation des calories présentes dans l’air extérieur en chaleur par l’intermédiaire d’un fluide frigorigène reliant les deux modules composant l’appareil :

• Le module extérieur aspire l’air puis en puise les calories ;
• Les calories sont transmises au fluide frigorigène en circuit fermé pour se transformer en chaleur ;
• La chaleur est envoyée au module intérieur pour être diffusée dans toute l’habitation.

Pompe à chaleur air-eau

Ce type de pompe à chaleur fonctionne sur le même principe que la PAC air-air, à la seule différence près qu’elle utilise un circuit d’eau chauffée pour produire de la chaleur :

• Le module externe de l’appareil aspire l’air extérieur avant d’en puiser les calories ;
• Les calories puisées sont utilisées par le fluide frigorigène pour produire de la chaleur après que sa température ait été élevée ;
• La chaleur produite est injectée dans un circuit d’eau ;
• L’eau chauffée alimentera le circuit de chauffage ainsi qu’un circuit d’eau chaude sanitaire.

Transfert calorifique d’une pompe à chaleur aérothermique

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur aérothermique repose sur le transfert calorifique également appelé échange thermique. Les deux unités composant généralement ce type de pompe à chaleur sont reliées entre elles par un circuit de fluide frigorigène. Lorsque celui-ci est condensé après avoir été chargé de calories, il se transforme en gaz. En élevant sa température, il se transforme en chaleur alimentant alors directement les émetteurs dans le cas d’une pompe à chaleur air-air et le circuit d’eau dans le cas d’une pompe à chaleur air-eau.

Si la pompe à chaleur aérothermique utilise l’air comme source d’énergie, la pompe à chaleur géothermique quant à elle transforme l’énergie contenue dans le sol en chaleur grâce à un réseau de capteurs enterrés à une certaine profondeur. 4 types de pompe à chaleur géothermique sont disponibles sur le marché : sol-sol, sol-eau, eau-eau et eau glycolée-eau. Quant aux méthodes de captage, il en existe 3 : captage à l’horizontale, captage à la verticale et captage sur nappe phréatique.

Pompe à chaleur sol-sol

Le principe d’une pompe à chaleur sol-sol repose sur la technologie de la détente directe. Cela signifie que l’appareil utilise un seul circuit de fluide frigorigène depuis les capteurs enterrés dans le sol jusqu’aux émetteurs en passant par la pompe à chaleur. Les calories puisées par les capteurs sont transformées en chaleur par le liquide caloporteur (fluide frigorigène) laquelle sera directement envoyée à la pompe à chaleur puis aux émetteurs.

Pompe à chaleur sol-eau

Comment fonctionne une pompe à chaleur sol-eau ? À peu près comme une PAC sol-sol. Au lieu de la technologie à détente directe, elle utilise une technologie mixte à deux circuits de fluide : un circuit de fluide frigorigène reliant les capteurs et la pompe à chaleur d’un côté et un circuit d’eau dans les émetteurs de chaleur. Les calories puisées par les capteurs sont converties en chaleur par le circuit de fluide frigorigène. La chaleur est ensuite transmise au circuit d’eau. L’eau chauffée alimentera les émetteurs pour être diffusée sous forme de chaleur dans l’habitation ou pour la production d’eau chaude sanitaire.

Pompe à chaleur eau-eau

Sinon, comment ça marche une pompe à chaleur eau-eau ? Celle-ci fonctionne grâce à une technologie de fluides intermédiaires : un circuit de fluide frigorigène situé dans les capteurs enterrés au-dessus de la nappe phréatique, un circuit de fluide dans la pompe à chaleur et un autre circuit dans les émetteurs. La liaison calorifique est ainsi assurée par ces 3 circuits. L’eau chauffée par l’intermédiaire de la chaleur produite par le liquide frigorigène alimentera ainsi les émetteurs : circuit de chauffage et circuit d’eau chaude sanitaire.

Pompe à chaleur eau glycolée-eau

Elle fonctionne suivant le même principe que la pompe à chaleur eau-eau, c’est-à-dire grâce à une technologie de fluides intermédiaires. La seule différence, c’est qu’elle ne nécessite pas la mise en place de capteurs au-dessus de la nappe phréatique. À la place d’un circuit d’eau, elle utilise un circuit contenant de l’eau additionnée de glycol pour éviter tout risque de gel.

Méthode de captage d’une pompe à chaleur géothermique

L’échange thermique d’une pompe à chaleur géothermique se fait après le captage des calories en sous-sol. Il existe 3 modes de captage suivant le type de PAC géothermique :

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