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Les pompes à chaleur modernes

Pompe à chaleur air-air, souple et moins chère

Le premier système de chauffage à base de pompe à chaleur destiné aux particuliers est la pompe à chaleur air-air. Nous avons vu que les système de pompes à chaleur ont d’abord été utilisés pour la climatisation, et une pompe à chaleur air-air, dans son principe, c’est juste un climatiseur monté à l’envers.

La pompe à chaleur air-air utilise l’air extérieur au bâtiment comme source froide, et l’air intérieur comme source chaude. La captation de chaleur se fait grâce à un échangeur et à un ventilateur, et la restitution au moyen d’un ou plusieurs circuits de fluide frigorigène (celui qui sert au fonctionnement de la pompe à chaleur elle-même), et d’émetteurs, planchers chauffant ou ventilo-convecteurs, qui permettent une meilleure répartition. On parle de détente directe, le condenseur étant le circuit de diffusion de la chaleur lui-même (on ne passe pas par une transmission à un fluide caloporteur intermédiaire).

Les pompes à chaleur air-air vendues aux particuliers ont plusieurs atouts. Les systèmes sont simples, l’installation rapide, et le coût est donc limité. Les plages de températures extérieures de fonctionnement sont adaptées au régions de climat tempéré, une pompe à chaeur air-air fonctionnera en thermodynamique jusqu’à 2°C, et restera utilisable pour le chauffage au moins jusqu’à -7°C. La plupart des modèles proposés sont également réversibles, c’est à dire qu’ils peuvent échanger la source froide et la source chaude, et fonctionneront donc en climatisation pour la maison.

Pompe à chaleur air-air

 

Pompe à chaleur air-eau en chauffage central

Une seconde application des pompes à chaleur utilise toujours l’air extérieur comme source froide, mais transmet ensuite l’énergie thermique à une boucle à eau chaude de chauffage central, c’est la pompe à chaleur air-eau. Dans ce cas, la pompe à chaleur remplace une chaudière classique, à combustible fossile, gaz ou fuel. L’installation est plus complexe, mais peut être plus performante que celle d’une pompe à chaleur air-air. Ce système permet également de séparer complètement le système de production de chaleur et le circuit de diffusion intérieur, et on pourra plus facilement à terme, changer cette chaudière pour profiter d’innovations technologiques.

Lire aussi :   COP d’une pompe à chaleur et rendement annuel

Pompe à chaleur air-eau

 

Géothermie, les pompes à chaleur les plus efficaces

Pour le chauffage par géothermie, la pompe à chaleur va utiliser le sous-sol d’un jardin comme source froide. Par rapport à l’aérothermie, cela présente plusieurs avantages. D’abord la température de la source froide est plus stable, descendra moins bas en hiver, et le rendement de la pompe sera meilleur et plus régulier. Ensuite la partie évaporateur ne comporte pas de pièce mécanique, et est, du coup, moins fragile.

Les pompes à chaleur géothermiques peuvent être de plusieurs types. Les capteurs servant d’évaporateur peuvent d’abord être horizontaux ou verticaux. Les capteurs horizontaux, c’est un réseau de tubes enterrés à faible profondeur, de 50 cm à 1 mètre, sur une fois et demie la surface intérieure à chauffer. Les capteurs verticaux, c’est un tube aller-retour qui descend à 15, 30, 100 mètres sous le sol.

Dans ces capteurs, on fera ensuite circuler le fluide frigorigène, ou de l’eau glycolée.

Enfin, la restitution de la chaleur à l’intérieur se fera soit en détente directe, par un circuit de fluide frigorigène et des émetteurs adaptés, soit par transmission à une boucle à eau chaude de chauffage central.

La pompe à chaleur géothermique est une solution de chauffage extrêmement performante d’un point de vue énergétique. Cependant, l’installation nécessite un ou plusieurs forages, et reste assez chère.

 

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