Pompe à chaleur : définition

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Une pompe à chaleur est un appareil qui transfère l’énergie thermique d’une source de chaleur à ce que l’on appelle un dissipateur de chaleur.

Une pompe à chaleur, c’est quoi ?

Les pompes à chaleur déplacent l’énergie thermique dans la direction opposée du transfert de chaleur spontané, en absorbant la chaleur d’un espace froid et en la libérant dans un espace plus chaud.
Une pompe à chaleur utilise une petite quantité d’énergie externe pour effectuer le transfert d’énergie de la source de chaleur vers le radiateur.
La conception la plus courante d’une pompe à chaleur implique quatre composants principaux :
Un condenseur , un détendeur , un évaporateur et un compresseur .
Le fluide caloporteur circulant à travers ces composants est appelé réfrigérant

Explication Pompe à Chaleur

Alors que les climatiseurs et les congélateurs sont des exemples familiers de pompes à chaleur, le terme « pompe à chaleur » est plus générale et s’applique à de nombreux CVC (chauffage, ventilation et climatisation) des dispositifs utilisés pour le chauffage ou la climatisation.
Lorsqu’une pompe à chaleur est utilisée pour le chauffage, elle utilise le même cycle de base de type réfrigération que celui utilisé par un climatiseur ou un réfrigérateur, mais dans le sens opposé – libérant de la chaleur dans l’espace climatisé plutôt que dans l’environnement.
Dans cette utilisation, les pompes à chaleur tirent généralement la chaleur de l’air extérieur plus froid ou du sol.

En mode de chauffage, les pompes à chaleur sont 3 à 4 fois plus efficaces au chauffage que les simples appareils de chauffage à résistance électriques utilisant la même quantité d’électricité. Cependant, le coût typique d’installation d’une pompe à chaleur est également plus élevé que celui d’un appareil de chauffage à résistance.

Lors de la discussion et de la comparaison de l’efficacité énergétique des applications de pompe à chaleur, différents facteurs sont principalement utilisés, COP ( coefficient de performance ), SCOP ( coefficient de performance saisonnier ) et SPF ( facteur de performance saisonnier ). Plus une pompe à chaleur est efficace, moins elle consomme d’énergie et plus son fonctionnement est rentable. Plusieurs facteurs affecteront l’efficacité d’une pompe à chaleur, tels que le climat, la température, l’équipement auxiliaire, la technologie, la taille et le système de contrôle.

En savoir plus :

Pompe à chaleur AIR : Définition

Informations :
Les pompes à chaleur à air sont relativement faciles et peu coûteuses à installer et ont donc toujours été le type de pompe à chaleur le plus utilisé. Cependant, ils souffrent de limitations dues à l’utilisation de l’air extérieur comme source de chaleur. La différence de température plus élevée pendant les périodes de froid extrême entraîne une perte d’efficacité. 

Par temps doux, le COP peut être d’environ 4,0, tandis qu’à des températures inférieures à 0 ° C, une pompe à chaleur à air peut toujours atteindre un COP de 2,5. Le COP moyen sur la variation saisonnière est généralement de 2,5-2,8, avec des modèles exceptionnels capables de dépasser cette valeur dans des climats doux.

La puissance calorifique des pompes à chaleur optimisées à basse température (et par conséquent leur efficacité énergétique) diminue encore de manière spectaculaire à mesure que la température baisse, mais le seuil de début de la baisse est inférieur à celui des pompes classiques.

Pompe à chaleur AIR AIR

Définition :
Transfère la chaleur à l’air intérieur.
Les pompes à chaleur air-air, qui extraient la chaleur de l’air extérieur et la transfèrent dans l’air intérieur, constituent le type de pompe à chaleur le plus courant et le moins cher. Celles-ci sont similaires aux climatiseurs fonctionnant en sens inverse.

Pompe à chaleur AIR EAU

Définition :
Transfère la chaleur à un circuit de chauffage et à un réservoir d’eau chaude sanitaire.
Les pompes à chaleur air-eau sont par ailleurs similaires aux pompes à chaleur air-air, mais elles transfèrent la chaleur extraite dans un circuit de chauffage d’eau, le chauffage par le sol étant le plus efficace, et elles peuvent également transférer la chaleur dans un ballon d’eau chaude domestique pour une utilisation dans les douches et robinets d’eau chaude du bâtiment.

Cependant, les pompes à chaleur géothermiques sont plus efficaces que les pompes à chaleur air-eau et constituent donc souvent le meilleur choix pour chauffer les systèmes de chauffage par le sol et d’eau chaude sanitaire.

Pompe à chaleur géothermique

Définition :
Extrait la chaleur du sol ou de sources similaires

  • Pompe à chaleur SOL AIR et EAU AIR ( Transfère la chaleur à l’air intérieur )
    • Pompe à chaleur SOL AIR ( Le sol en tant que source de chaleur )
    • Pompe à chaleur EAU AIR (une masse d’eau comme source de chaleur, peut être une eau souterraine , un lac , une rivière, etc.)
  • Pompe à chaleur EAU SOUTERRAINE  ( Transfère la chaleur à un circuit de chauffage et à un réservoir d’eau chaude sanitaire )
    • Pompe à chaleur SOL EAU ( Le sol comme source de chaleur )
    • Pompe à chaleur EAU EAU ( Une masse d’eau comme source de chaleur )

Les pompes à chaleur géothermiques, également appelées pompes à chaleur géothermiques, ont généralement des rendements supérieurs à ceux des pompes à chaleur aérothermiques. En effet, ils puisent leur chaleur dans les nappes phréatiques, qui sont à une température relativement constante toute l’année, sous une profondeur d’environ 9 m (30 pieds). 

Cela signifie que le différentiel de température est inférieur, ce qui conduit à un rendement plus élevé. Le nombre de COP de 4,0 pour les pompes à chaleur géothermiques bien entretenues est typique au début de la saison de chauffage, avec des COPs saisonniers inférieurs d’environ 3,0, la chaleur étant extraite du sol. 

Le compromis pour cette performance améliorée est qu’une pompe à chaleur géothermique est plus chère à installer, en raison de la nécessité de forer des trous de forage pour le placement vertical de la tuyauterie de l’échangeur thermique ou de creuser des tranchées pour le placement horizontal de la tuyauterie fluide caloporteur (eau avec un peu d’antigel).

En comparaison, les pompes à chaleur pour eaux souterraines sont généralement plus efficaces que les pompes à chaleur utilisant la chaleur du sol. Les échangeurs de chaleur du sol ou du sol en boucle fermée ont tendance à accumuler du froid si la boucle au sol est trop petite. Cela peut être un problème important si les eaux souterraines à proximité sont stagnantes ou si le sol manque de conductivité thermique et si le système global a été conçu pour être assez grand pour supporter une vague de froid «typique du pire des cas» ou simplement trop petit pour la charge.

Une façon de corriger l’accumulation de froid dans la boucle de l’échangeur de chaleur souterrain consiste à utiliser de l’eau souterraine pour refroidir les planchers du bâtiment les jours chauds, transférant ainsi la chaleur de l’habitation dans la boucle souterraine. Il existe plusieurs autres méthodes pour reconstituer une boucle souterraine à basse température; Une solution consiste à fabriquer de grands capteurs solaires, par exemple en plaçant des tuyaux en plastique juste sous le toit, en plaçant des serpentins de tuyaux en polyéthylène noirs sous le verre sur le toit, ou en canalisant le tarmac du parking. Une autre solution consiste à s’assurer que les matrices de capteurs au sol sont correctement dimensionnées en veillant à ce que les propriétés thermiques et la conductivité thermique du sol soient correctement mesurées et intégrées dans la conception.

Le saviez-vous ?

L’entretien annuel de votre pompe à chaleur est obligatoire.
Le Décret relatif à certains fluides frigorigènes utilisés dans les équipements frigorifiques et climatiques (n°2007-737 du 07/05/2007) stipule que :

« Un contrôle annuel d’étanchéité est obligatoire pour les systèmes contenant une charge en fluides frigorigènes supérieure à 2kg (…) »

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