POMPE à CHALEUR

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur

Une pompe à chaleur capte les calories dans l’air (aérothermie) ou dans le sol (géothermie) et les transmet au circuit de chauffage au travers d’un échangeur.

Ce transfert est possible grâce aux propriétés du fluide frigorigène qui par son changement d’état (gazeux ou liquide) permet cette opération.

Le compresseur aspire du gaz en basse pression (froid) et le refoule en haute pression (chaud).

Le gaz chaud cède sa chaleur en se condensant pour passer à l’état liquide, c’est cette chaleur qui est récupérée pour chauffer la maison.

Le gaz liquide arrive sur un détendeur qui vaporise ce gaz et lui permet de passer de haute pression à basse pression.

Le gaz absorbe les calories de l’air ou de l’eau pour se vaporiser et retourner à l’état gazeux au compresseur.

Ainsi le cycle se perpétue et le gaz absorbe les calories d’un côté et les transfère de l’autre.

L’énergie consommée par le compresseur pour fonctionner sur retrouve multipliée par 3 ou 4 grâce au transfert de chaleur du fluide frigorigène.

Pourquoi choisir une pompe à chaleur aujourd’hui ?

>1/ Pour diminuer sa facture de chauffage : 1 kW EDF consommé pour 3 à 4 kW restitués en chauffage (comparez le prix de votre kW électrique avec une autre énergie divisé par 3 ou 4).

2/ Pour améliorer son confort : la progressivité dans la production de chauffage allié aux dernières générations de régulation sur loi d’eau permettent d’accroître la sensation de confort intérieur

3/ Pour valoriser son patrimoine : le faible coût de fonctionnement du chauffage en hiver valorise votre maison

4/ Pour réduire son impact sur l’environnement : moins de CO2 dégagés avec l’électricité

5/ Parce que la TVA n’est aujourd’hui que de 5,5% sur ce type d’investissement

6/ Parce que l’État donne une prime de réduction d’impôt jusqu’à 30% de la valeur du matériel

Economique, écologique…

La Pompe à Chaleur est une réponse pertinente à tous les enjeux économiques et écologiques actuels. Elle peut subvenir aux besoins de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire. Dans certaines conditions, elle peut également apporter du rafraîchissement l’été lors des « grandes chaleurs », qui deviennent de plus en plus fréquentes. Cette technologie est adaptée aux constructions neuves comme aux rénovations. La pompe à chaleur s’installe à l’extérieur la plus-part du temps, mais peut aussi trouver sa place à l’intérieur (air/eau et eau/eau) en fonction des contraintes techniques, esthétiques ou environnementales.

Performante

Côté performances, un excellent bilan énergétique, avec des étiquettes Energie jusqu’à A+++« Remplacer une chaudière au fioul par une PAC permet de substituer à 4 kWh de combustible fossile, 1 kWh d’électricité et 3 kWh de chaleur renouvelable gratuite prélevée sur l’environnement (air, sol, nappe phréatique) ». Avec son vecteur eau, la pompe à chaleur est capable de venir s’installer sur n’importe quel circuit de chauffage sans modification importante du réseau.

Coefficient de performance (COP)

La performance énergétique d’une pompe à chaleur se traduit par le rapport entre la quantité de chaleur produite par celle-ci et l’énergie électrique consommée par le compresseur. Ce rapport est le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur géothermique. Le COP ou coefficient de performance est de l’ordre de 5 sur les modèles de pompe à chaleur géothermiques installés actuellement (cela signifie que pour 1 kW d’électricité consommée, la maison recevra 5 kW de chaleur).

Les systèmes les plus performants ont des COP de 7. Les systèmes à air, moins performants, ont des COP variant de 2 à 5,20.

Dimensionnement d’une pompe à chaleur

Le dimensionnement de la PAC est crucial et nécessite une étude thermique approfondie.

Trop puissante, une PAC effectue des cycles courts et démarre souvent avec des risques de surcharges électriques, d’où une durée de vie écourtée.

Pas assez puissante, elle givre rapidement (évaporateur extérieur) et ne chauffe pas assez : l’appoint prend la relève trop fréquemment.

La PAC, moyenne ou haute température, couvre la totalité des besoins et l’appoint (électrique ou chaudière conservée) ne fonctionne qu’en cas de froid polaire persistant ou de problème technique.

Une PAC air-eau doit disposer d’une puissance égale ou légèrement supérieure à 70 % ou 80 % des déperditions de la maison à la température de base suivant les technologies. En fonctionnement simultané avec l’appoint électrique, elle doit couvrir 120 % des déperditions. Cette puissance doit être délivré à la température de départ adapté aux émetteurs du logement.

Formule : P = V x DT x G

Pour estimer rapidement la puissance nécessaire d’une pompe à chaleur P, il faut multiplier le volume du logement V en m3, par le coefficient de construction G ainsi que l’écart de température entre la température de base extérieure et la température intérieure DT.

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Les différents types de tuyauteries

Le PER (Polyéthylène Réticulé haute densité) est un matériau plastique souvent utilisé en plomberie et en chauffage pour les plafonds climatiques et planchers chauffants. Le plus gros diamètre utilisé est le ø 25 mm ce qui limite son utilisation pour les pompes à chaleur. Disponible uniquement en couronne, il doit être maintenu si utilisé en apparent.

Le cuivre est un métal qui conduit bien la chaleur. Il résiste à l’air et à l’eau mais se patine lentement en présence de carbonate. Très largement utilisé dans les pompes à chaleur car disponible dans beaucoup de diamètres. Il a aujourd’hui un coût élevé. Il reste cependant notre matériau préféré pour une qualité de travail irréprochable.

Le multicouche est une solution de raccordement en eau pour tous les éléments sanitaires de la maison. Ce produit combine certains des avantages du PER et du cuivre grâce à sa composition faite de plusieurs matériaux. Il a l’avantage d’avoir un excellent rendu une fois posé mais présente des inconvénients en utilisation chauffage à cause des raccords qui réduisent les sections de passage de l’eau et créent de la perte de charge (phénomène qui n’est pas perceptible en utilisation plomberie).

L’acier est un alliage de fer et de carbone, auquel on donne, par traitement mécanique ou thermique, des propriétés variées (malléabilité, résistance), très largement utilisé en résidentiel pour les applications de radiateurs jusque dans les années 80. Il cède aujourd’hui sa place au PER ou au cuivre. Il est cependant utilisé dans les gros diamètres car son coût est bien inférieur à celui du cuivre. En revanche les raccordements sont moins aisés.

PAC AIR / EAU & EAU / EAU

GÉOTHERMIE GAZ / GAZ