Comment fonctionne une POMPE À CHALEUR ?

La pompe à chaleur est le système de chauffage le plus installé en France. En effet, 95 000 PAC ont ainsi été installées en 2019. Bien que les aides financières de l’Etat aient influencé ces chiffres, l’aspect écologique et économique de ce procédé innovant a su séduire les Français.

Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

Le principe de base

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur est relativement simple. Son principe est de récupérer l’énergie d’un élément environnant tel que l’air, le sol ou l’eau (nappe phréatique ou aquifère) à l’aide d’un évaporateur qui en absorbe les calories.

Ensuite, grâce à un système de mise sous pression, la PAC augmente la température de l’énergie absorbée et la restitue à l’intérieur de la maison sous forme de chaleur. Il s’agit d’un circuit cyclique fermé qui reprend le principe de fonctionnement inverse d’un réfrigérateur.

La pompe à chaleur air-air

Une pompe à chaleur air-air fonctionne de la manière suivante : l’évaporateur récupère les calories de l’air extérieur. Ainsi, grâce à cette source d’énergie, le fluide frigorifique qu’il contient devient gazeux. En passant dans un compresseur, alimenté  par un moteur électrique, le gaz monte en pression et en température. La condensation du fluide frigorifique lorsqu’il passe à l’intérieur de la maison libère de l’air chaud. Il traverse ensuite un détenteur qui abaisse la pression et prépare le fluide pour un nouveau cycle.

La pompe à chaleur air-eau

Tout comme une pompe air-air, le système de chaleur air-eau récupère les calories présentent dans l’air extérieur pour réchauffer le fluide frigorifique. Il en augmente la température à l’aide d’un compresseur. Seulement, la chaleur libérée durant la condensation du fluide est retransmise à l’eau de chauffage. Cette dernière alimente le circuit de chauffage intérieur et réchauffe l’air ambiant de la maison.

La pompe à chaleur eau-eau

Ce mode de chauffage nécessite un forage et la présence d’une nappe phréatique à proximité du bâtiment. En effet, il puise l’eau en profondeur et la remonte jusqu’à l’évaporateur. L’énergie apportée par cette eau met en action le fluide frigorifique. De la même manière que les systèmes précédents, le gaz qui en découle est ainsi mis sous pression et sa température augmente. Ensuite, l’eau du système central de chauffage répand la chaleur dans l’ensemble de la maison. Pour ce faire, elle circule en continu dans les radiateurs ou le plancher chauffant.

Les avantages et les inconvénients d’une PAC

Avant d’installer une pompe à chaleur chez soi, il est important de connaître les bénéfices, mais aussi les inconvénients d’un tel système. Cela permet de prendre une décision quant à l’installation à privilégier.

Les avantages d’une pompe à chaleur

Mis à part sur une PAC air-air, il est possible de raccorder une pompe à chaleur directement à un système de chauffage existant. De ce fait, l’installation d’une pompe à chaleur pour la rénovation d’une ancienne bâtisse est possible. 

Aussi, la pompe à chaleur permet de réchauffer le système de chauffage central d’une maison. Cependant, il existe d’autres modèles plus modestes qui permettent aussi de réchauffer l’eau chaude sanitaire ou l’eau d’une piscine.

Certaines pompes à chaleur ont une option réversible. Cela permet d’avoir un système de climatisation lors des grandes chaleurs d’été.

Hormis l’énergie électrique utilisée pour le fonctionnement du compresseur, 80 % de l’énergie est propre et renouvelable. De plus, elle permet de produire plus d’énergie qu’elle n’en consomme. C’est un bon moyen pour faire des économies d’énergie.

Les inconvénients de la pompe à chaleur

Tout d’abord, il faut savoir qu’il s’agit d’un investissement important qui ne s’amortit qu’au bout d’une dizaine d’années, selon le modèle. Néanmoins, les aides de l’Etat en vigueur peuvent parfois permettre de récupérer une partie de l’investissement.

De plus, il nécessite d’avoir une bonne isolation thermique. Si votre isolation n’est pas optimale, vous risquez de voir votre facture d’électricité atteindre des sommets.

Aussi, la PAC aérothermique (celle qui tire sa source d’énergie de l’air) perd en efficacité lorsque l’air est trop froid. De ce fait, il est important d’installer également un chauffage d’appoint pour les journées d’hiver en dessous de 7°C. Un poêle à bois ou à pellets sera suffisant. 

Enfin, les modèles de pompes à chaleur aérothermiques peuvent provoquer des nuisances sonores. Il faut donc avoir un endroit à l’écart où l’installer afin qu’elle ne vienne pas parasiter vos journées ou celles de vos voisins.

Comment chauffer sa maison avec une PAC ?

Il est primordial de faire installer sa pompe à chaleur par un professionnel. D’une part, vous bénéficiez de garanties et d’autre part, c’est une manipulation qui demande des compétences. Le circuit contient un gaz frigorifique avec de forts caractéristiques à effet de serre. Il est donc important d’éviter la fuite.

Il existe deux modes de chauffage avec une pompe à chaleur : 

  • Le système de chauffage à basse température (55°C). C’est le moins énergivore, à condition d’une isolation irréprochable. Il peut être utilisé avec un chauffage au sol, mural ou au plafond. Il permet une répartition homogène de la chaleur et évite ainsi les courants d’air ;
  • Le système de chauffage à haute température (90°C). Il faut un mode de chauffage central adapté pour cela. Aussi, il demande d’installer une PAC plus puissante et donc plus onéreuse. La chaleur est transmise à l’eau du système central de chauffage. L’eau circule alors dans le circuit de chauffage et réchauffe l’atmosphère intérieure grâce aux radiateurs ;

Quels radiateurs pour votre PAC ?

Les radiateurs que vous installez doivent être adaptés à votre PAC. Pour un système haute température, il faudra prendre des radiateurs plus lourds, mais plus résistants à la chaleur. Ils ont l’avantage de ne pas être trop volumineux. Si vous remplacez votre vieille chaudière à gaz ou à fioul, les radiateurs déjà en place feront parfaitement l’affaire.

Pour une PAC à basse température, les radiateurs ont une surface plus grande afin de bien transmettre la chaleur à l’air intérieur ambiant. Ils permettent une bonne répartition de la température dans l’ensemble des pièces.

La consommation d’une PAC

La consommation d’une PAC dépend de l’énergie thermique qu’elle utilise et de la surface qu’elle doit chauffer. Le coefficient de performance (COP) est en général aux alentours de 4.

Cela veut dire que 75 % de l’énergie qu’elle génère est produite de manière gratuite. Le reste étant la consommation électrique nécessaire à son fonctionnement.

Bien qu’elle permette de réaliser des économies, il est difficile d’établir une estimation de l’énergie électrique consommée par une pompe à chaleur. Cela dépend de beaucoup de facteurs : la surface, l’isolation, la température ambiante, la météo, le fournisseur d’électricité…

Cependant, en partant du principe que ces facteurs ne changent pas, il faut compter environ 700 euros par an d’électricité pour une PAC aérothermique (air-air) sur 100 m2. En revanche, pour une surface de 200 m2, il faut prévoir environ 1100 euros annuels et il vaut mieux opter pour un système hydrothermique (eau-eau).

L’entretien d’une pompe à chaleur

L’entretien de votre pompe à chaleur dépend de son système. En effet, pour une PAC géothermique, il faut changer les fluides intérieurs tous les cinq ans. Autrement, pour un système aérothermique, il faudra prendre soin de ne jamais obstruer le passage de l’air. Les herbes hautes et la poussière peuvent réduire les performances de votre pompe à chaleur.

Aussi, vous devez soumettre votre installation à un contrôle d’étanchéité tous les ans, si vous utilisez un fluide frigorifique. Il est obligatoire et doit être réalisé par un professionnel. Ce dernier vérifiera l’état du compresseur, les branchements électriques, l’étanchéité du circuit et la performance de votre pompe à chaleur.

Installer une pompe à chaleur pour puiser dans l’énergie gratuite de l’environnement

Pour faire des économies d’énergie et vivre dans un environnement agréable, la pompe à chaleur s’impose d’elle-même. En effet, la pompe à chaleur ne consomme pas beaucoup d’énergie et permet de diviser la facture du chauffage par 3 voire 4. Elle est autonome et offre un chauffage confortable, ainsi qu’une température stable. Aucun rejet n’est à déplorer. De ce fait, vous n’avez rien à prévoir en ce qui concerne l’évacuation. Ce système seul produit du chauffage, mais également de l’eau chaude. De plus, il pourra rafraîchir vos pièces lorsqu’il fait chaud, à condition cependant que vous ayez opté pour le modèle réversible. Et pour faire encore plus d’économie, sachez que vous pouvez profiter des aides de l’État pour installer une pompe à chaleur air-eau. Si la pompe à chaleur a séduit tant de français, c’est qu’elle est pratique, efficace, et économique. C’est une solution très performante pour produire de la chaleur à partir de l’énergie gratuite qui se trouve dans l’environnement (grâce au soleil, au vent, aux précipitations…). Vous vous sentirez à l’aise chez vous, avec un chauffage de qualité et très agréable.

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