Pompe à chaleur et clim : comment fonctionne la pac air-air ?
La pompe à chaleur air-air est un appareil thermodynamique fonctionnant sur le principe de l’aérothermie. Cela signifie qu’elle convertit l’énergie présente naturellement dans l’air extérieur, c’est-à-dire les calories, en chaleur via la transformation d’état d’un liquide caloporteur (fluide frigorigène) pour la diffuser à l’intérieur du logement.
Une installation simple de PAC air-air est constituée de deux modules interconnectés par liaison frigorifique. L’unité extérieure dans laquelle se trouve un détendeur capte les calories présentes dans l’air extérieur pour les transférer vers le fluide frigorigène. Le fluide se vaporise puis augmente en température par compression. Par la suite, il cède sa chaleur vers l’unité intérieure. Ce sera cette dernière qui diffusera la chaleur dans la pièce. Par rapport aux autres pompes à chaleur aérothermiques et géothermiques (air-eau, eau-eau, sol-sol et sol-eau), ce type de pompe à chaleur et clim est naturellement réversible grâce à la présence d’une vanne 4 voies appelé tout simplement vanne d’inversion de cycle. Le mode froid fonctionne par principe de prélèvement de l’air chaud et vicié de l’intérieur par fluide frigorigène et évacuation via le module extérieur avant l’injection de l’air frais purifié par filtration pour une diffusion homogène pièce par pièce.
Pompe à chaleur et clim : quelles sont les différentes formes d’installation de pac air-air ?
De la même manière qu’une climatisation classique, une pompe à chaleur air-air a plusieurs formes d’installation. Mais par rapport à celle-ci, elle s’installe beaucoup plus facilement, que ce soit dans le neuf ou en rénovation. Trois types d’installation sont disponibles : mono split, multi split et gainable.
| Types de PAC air-air | Caractéristiques et détails |
|---|---|
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Pompe à chaleur air-air split |
- système à éléments séparés ; - module externe installé au mur ou à poser directement au sol à l’abri des intempéries ; - module interne fixé en hauteur sur un mur, en allège (entre le sol et une fenêtre), partiellement encastré dans le mur ou encastré dans le plafond ; - pompe à chaleur air-air mono split -> une unité extérieure pour une unité intérieure ; - pompe à chaleur air-air multi split -> une unité extérieure pour plusieurs unités intérieures (jusqu’à 6). |
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Pompe à chaleur air-air gainable |
- système à éléments séparés ; - module externe s’installant de la même manière que pour un modèle split ; - module intérieur appelé unité centrale mis en place dans les combles, le plafond ou de faux plafonds (solution plus adaptée en appartement) ; - réseau de distribution d’air sous forme de gaine relié à l’unité centrale avec bouches de soufflage dans chaque pièce. |
Deux modes de diffusion sont possibles avec la pompe à chaleur air-air :
- Ventilo-convecteurs pour les modèles « split » avec système de filtration (filtre mécanique-écran, filtre électrostatique et filtre à charbon actif) et thermostat pour réguler la température ainsi qu’un programme pour piloter la vitesse de ventilation ;
- Diffuseur centralisé pour les modèles dits « gainable » distribuant l’air chaud ou l’air frais via un réseau de gaines desservant tout le logement.
Pompe à chaleur et clim : quels sont les avantages de la pac air-air ?
Par rapport aux systèmes de chauffage et de climatisation réversible ainsi qu’aux appareils de chauffage classique fonctionnant aux énergies fossiles (gaz, fioul…) et aux diverses pompes à chaleur, la pac air-air présente une multitude d’avantages, dont voici les principaux :
- Un coût moins onéreux : Par rapport aux autres pompes à chaleur, la pac air-air a un prix moins élevé et ne nécessitent pas d’importants travaux d’aménagement ni de forage du sol comme pour les PAC géothermiques. Son coût est généralement situé aux alentours de 60 €/m² chauffé ce qui fait ka moitié du coût d’une PAC sol-eau par exemple.
- Une utilisation toute l’année : Grâce à sa vanne d’inversion de cycle, la pompe à chaleur air-air est naturellement réversible. En hiver, elle permet de chauffer le logement tandis qu’en été, elle viendra rafraîchir la pièce ou toute l’habitation.
- Des économies énergétiques : Le rendement d’une pompe à chaleur air-air est plus important qu’un système de chauffage et de climatisation classique. Pour une chaudière au fioul, au charbon ou au gaz par exemple, elles ont un rendement avoisinant les 100 % (1 kWh produit pour 1 kWh consommé). Pour la pac air-air, le COP (coefficient de performance thermique) tourne généralement autour de 3,4 faisant ainsi un rendement de 340 % -> 3,4 kWh d’énergie produite sous forme de chaleur pour 1 kWh de consommation énergétique (électricité).
- Une qualité optimale de l’air ambiant : En plus du chauffage et de la climatisation, la pompe à chaleur air-air dispose aussi d’un système de filtration complet lui permettant d’assurer une qualité optimale de l’air ambiant lors de son utilisation. Les 3 types de filtres présents dans l’appareil permettent de retenir les molécules de poussière, le pollen, les acariens, les bactéries, les allergènes et bien d’autres particules.
- Une adaptabilité à toute épreuve : Ce type de pompe à chaleur et clim s’installe de la plus simple des manières, peu importe le projet : construction ou rénovation. Par ailleurs, que ce soit dans une maison individuelle ou en appartement, elle trouve naturellement sa place.
Malheureusement, la PAC air-air ne permet pas de produire de l’eau chaude sanitaire. Pour cela, il faut se tourner vers un autre type de thermopompe qui est la pompe à chaleur air-eau.
