Comment fonctionne une pompe à chaleur ?
Une pompe à chaleur, c’est quoi ?
Une pompe à chaleur, PAC, ou thermopompe (également connue sous le nom d’unité de récupération d’énergie thermique) est un dispositif qui transfère la chaleur d’un endroit à un autre, ou d’un fluide à un autre. Les pompes à chaleur sont conçues pour déplacer l’énergie thermique dans le sens opposé à celui du transfert de chaleur spontané.
Le mode de fonctionnement d’une PAC
Une pompe à chaleur utilise l’énergie électrique pour faire fonctionner un cycle de réfrigération afin de déplacer la chaleur.
Le cycle de réfrigération consiste à extraire la chaleur d’un espace et à la transférer à l’extérieur, puis à comprimer la vapeur du fluide frigorigène et à la laisser refroidir à une pression constante sans changement de phase (c’est-à-dire le refroidissement par évaporation), ce qui permet d’extraire encore plus de chaleur.
La chaleur qui est retirée d’une source (par exemple, l’air intérieur) est rejetée dans l’environnement ou dans une source chaude ; la chaleur qui est retirée d’une autre source (par exemple, l’air extérieur) est rejetée (absorbée) dans le côté aspiration du compresseur à un rapport pression/température constant.
En d’autres termes, lorsque vous utilisez une pompe à chaleur comme climatiseur, elle extrait la chaleur de l’intérieur de votre maison et la déplace à l’extérieur, abaissant ainsi la température intérieure. Lorsqu’elle est utilisée comme chauffage, elle prend la chaleur de l’extérieur et la déplace à l’intérieur, ce qui augmente la température intérieure.
Les pompes à chaleur sont un excellent moyen de chauffer et de rafraîchir votre maison. Lorsqu’elles sont utilisées pour ces deux fonctions, on les appelle thermofrigopompes. Elles sont plus efficaces que les autres types de systèmes de chauffage et de refroidissement et peuvent vous faire économiser de l’argent sur vos factures mensuelles de services publics.
Les composants importants d’un système de pompe à chaleur
- L’unité extérieure comprend un serpentin et un ventilateur. Le serpentin a deux fonctions qui sont utilisées en mode refroidissement ou en mode chauffage : il sert de condenseur lorsqu’il fait frais et d’évaporateur lorsqu’il fait chaud. Le ventilateur aspire l’air extérieur frais sur l’intérieur du serpentin pour le rendre encore plus froid, ou l’air extérieur chaud sur le serpentin pour le rendre encore plus chaud.
- L’unité de traitement de l’air est l’unité intérieure d’une pompe à chaleur. Elle est équipée d’un serpentin et d’un ventilateur qui travaillent ensemble pour assurer le confort de votre maison. Le serpentin est utilisé comme évaporateur pour le refroidissement et comme condenseur pour le chauffage. Le ventilateur déplace l’air à travers le serpentin et dans les conduits de votre maison.
- Le réfrigérant est la substance qui transfère la chaleur d’une zone à une autre lorsqu’il circule dans la pompe à chaleur.
- Le compresseur augmente la pression du réfrigérant et le fait circuler dans le système.
- Le robinet inverseur est la partie de votre système de pompe à chaleur qui lui permet de fonctionner en sens inverse. Cela signifie que vous pouvez passer du chauffage au refroidissement.
- La vanne régule le débit du réfrigérant lorsqu’il passe dans le système et réduit la pression et la température.
Les modèles de PAC
Il existe trois types de pompes à chaleur : air/air, eau/eau et eau/air.
Les pompes à chaleur air/air transfèrent la chaleur entre l’air atmosphérique et le serpentin extérieur de la pompe à chaleur. Le serpentin extérieur est en contact thermique avec l’environnement extérieur tandis que les serpentins intérieurs sont en contact thermique avec l’environnement intérieur ou un autre espace.
Les pompes à chaleur eau/eau transfèrent la chaleur entre deux masses d’eau – l’une reliée à une chaudière et l’autre reliée à un condenseur de réfrigération – en utilisant deux processus distincts à haute température : l’évaporation et la condensation.
Les pompes à chaleur eau/air transfèrent la chaleur entre deux masses d’eau – l’une reliée à une chaudière et l’autre reliée à un évaporateur (en contact direct avec l’espace intérieur) – en utilisant un seul processus à des températures modérées : l’évaporation et la condensation.
Une PAC aérothermique ou géothermique ?
Le système de pompe à chaleur aérothermique est une approche qui permet d’économiser de l’énergie et de respecter l’environnement. Il permet d’utiliser l’air comme milieu de travail au lieu de l’eau. Il peut être installé dans des bâtiments tant résidentiels que commerciaux, offrant un confort de chauffage et de refroidissement tout au long de l’année.
Les pompes à chaleur géothermiques sont un moyen éprouvé et économe en énergie de chauffer et de rafraîchir votre maison à moindre coût. Elles utilisent l’énergie gratuite et renouvelable de la terre pour chauffer et rafraîchir votre maison – plus besoin de gaspiller de l’énergie.
Le système fonctionne en transférant la chaleur entre le sol et votre maison par une série de tuyaux enterrés dans des tranchées appelées boucles. Lorsqu’il y a un excès de chaleur dans l’air extérieur, la géothermie est en mode « froid » ; lorsqu’il n’y a plus de chaleur à l’extérieur, elle passe en mode « chaleur » et utilise les températures souterraines pour chauffer la maison.
A noter : Le transfert de chaleur se produit plus facilement lorsque la pompe à chaleur est installée dans une zone à basse température et faible pression. Vous gagnez ainsi en efficacité énergétique.
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