Principe universel de la pompe à chaleur
Que ce soit par aérothermie ou par géothermie, le fonctionnement d’une pompe à chaleur repose sur un cycle thermodynamique. Elle puise l’énergie contenue dans l’air, le sol ou la nappe phréatique pour la convertir en chaleur puis diffuser celle-ci à l’intérieur de l’habitation. Le processus diffère d’un modèle de pompe à chaleur à une autre dans la mesure où chacune d’entre elles peut utiliser sa propre technologie.
Quels sont les différents types de pompe à chaleur ?
Afin de répondre aux besoins de consommateurs tout en exploitant au maximum différentes énergies présentes dans la nature, différents types de pompe à chaleur sont proposés sur le marché. Deux grandes familles sont proposées sur le marché et celles-ci se déclinent en plusieurs modèles :
Familles de pompe à chaleur | Types de pompe à chaleur |
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Pompe à chaleur aérothermique | Air-air Air-eau |
Pompe à chaleur géothermique | Sol-sol Sol-eau Eau-eau Eau glycolée-eau |
Mécanisme d’une pompe à chaleur aérothermique
Comme son nom le suggère, la pompe à chaleur aérothermique utilise l’air comme source d’énergie. Son mécanisme n’est pas le même s’il s’agit d’une PAC air-air ou d’une PAC air-eau :
Modèle de pompe à chaleur aérothermique | Caractéristiques |
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Pompe à chaleur air-air |
- Pour la pompe à chaleur air-air, celle-ci se compose généralement de deux modules, dont l’une installée à l’intérieur et l’autre mise en place l’extérieur. C’est l’unité extérieure qui est chargée d’aspirer l’air puis d’en puiser les calories qui seront ensuite transformées en chaleur par l’intermédiaire d’un circuit de liquide caloporteur couramment appelé fluide frigorigène. |
Pompe à chaleur air-eau |
Pour la pompe à chaleur air-eau, celle-ci aspire l’air extérieur pour en récupérer les calories afin de permettre au fluide frigorigène de transmettre de la chaleur après des opérations de condensation, de compression et d’élévation de température. La chaleur obtenue viendra alimenter un réseau d’eau. L’eau chauffée sera transmise au système de chauffage (plancher chauffant, ventilo-convecteur à eau ou radiateurs) ainsi qu’au système de production d’eau chaude sanitaire. |
Mécanisme d’une pompe à chaleur géothermique
La pompe à chaleur géothermique utilise l’énergie contenue dans le sous-sol pour la convertir en chaleur afin de la diffuser dans l’habitation. Par rapport à la PAC aérothermique, elle est beaucoup plus performante grâce au puisage de calories dans le sol, lesquelles ne sont pas vraiment affectées par la température extérieure. Le principe d’une pompe à chaleur géothermique diffère d’une technologie à une autre. Alors, comment ça marche une pompe à chaleur utilisant l’énergie contenue dans le sol ?
Modèle de pompe à chaleur géothermique | Caractéristiques |
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Pompe à chaleur sol-sol |
- Des travaux de terrassement sont réalisés pour l’enfouissement des capteurs ; |
Pompe à chaleur sol-eau |
- Même travaux et même méthode de captage que pour la pompe à chaleur sol-sol ; |
Pompe à chaleur eau-eau |
- Des travaux de forage sont réalisés pour l’enfouissement des capteurs ; |
Pompe à chaleur eau glycolée-eau |
- Même technologie que la pompe à chaleur eau-eau ; |
La pompe à chaleur géothermique eau-eau offre le meilleur rendement parmi tous les modèles confondus de pompe à chaleur aérothermique et géothermique. Son coefficient de performance ou COP est généralement de 5, c’est-à-dire que pour une consommation électrique de 1 kWh, la pompe à chaleur produit 5 kWh d’énergie thermique (chaleur). Pour les pompes à chaleur aérothermique, le COP se situe généralement autour de 3 tandis que pour les autres pompes à chaleur géothermique, le COP est entre 3 et 4.