Comment fonctionne une pompe à chaleur électrique ?

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Une pompe à chaleur va transférer la chaleur du milieu chaud qui fournit l’énergie (l’air ou l'eau) vers le milieu froid : votre habitation ou votre piscine qui vont être des récepteurs d’énergie. La piscine sera donc chauffée par l’air qui contient naturellement de la chaleur : les calories. Ces calories seront prélevées dans l’air ambiant, dans l'eau ou dans le sol par une pompe à chaleur et vont être transférées vers les usages.

 

Sommaire

 

1. Fluide fridorigène de la pompe à chaleur

Pour réaliser ce transfert de chaleur, un fluide réfrigérant « frigorigène » est utilisé, ce fluide circule en circuit fermé dans la pompe à chaleur. C’est le même type de fluide réfrigérant qui est utilisé dans tous les systèmes de production de froid : réfrigérateurs, climatisation, etc.


Ce fluide a la particularité de changer d’état en fonction de sa pression. Lorsque sa pression augmente, il devient gazeux et aspire les calories ; lorsque sa pression baisse, il se condense et libère alors les calories. Le circuit frigorifique va transférer l’énergie thermique par le biais du changement d’état physico-chimique (liquide -> gaz) du fluide qui circule.

Le compresseur de l’unité extérieure met en pression un gaz en circuit fermé qui, en se comprimant, monte en température. Seule l’électricité consommée par le compresseur est facturée.

 

2. Eléments d'une pompe à chaleur

La pompe à chaleur est constituée d’un circuit étanche dans lequel circule un fluide frigorigène passant de l’état liquide à l’état gazeux et inversement.

Les éléments principaux d'une pompe à chaleur sont :

  •  L’évaporateur (situé à l'extérieur du bâtiment) : puise la chaleur nécessaire pour évaporer le fluide frigorigène en mode chauffage.
  •  Le compresseur : aspire le fluide frigorigène élevant sa température (il est à l’origine de la consommation électrique de la pompe à chaleur).
  •  Le condenseur : refroidit le fluide frigorigène (le condensateur permet de céder l’énergie thermique de la pompe à chaleur au circuit de chauffage (plancher chauffant, radiateurs).
  •  Le détendeur : abaisse la pression du fluide frigorigène revenu à l’état liquide. Il complète le cycle et le cycle recommence.

 

3. Principe de fonctionnement

Principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur électrique.

 

 Schéma fonctionnement d'une pompe à chaleur Picbleu 

 

 

Principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur. Schéma Picbleu ®

 

4. Définition de l'ADEME

Selon la définition de l'ADEME, une pompe à chaleur est une machine thermodynamique qui transfère l'énergie thermique d'une source froide vers une source chaude.

Il existe plusieurs types de pompe à chaleur, la plus répandue  est la pompe à chaleur air-air qui propulse de l'air chaud ou froid dans les pièces d'un logement.

La pompe à chaleur air eau plus performante utilise les calories de l'air pour chauffer l'eau des radiateurs, du plancher chauffant, du ballon d'eau chaude sanitaire ou de la piscine.

La pompe à chaleur eau eau prélève les calories des eaux de nappe pour chauffer l'eau de la maison et la pompe à chaleur géothermique récupère les calories contenues dans le sol.

Les pompes à chaleur hybrides couplent une chaudière à gaz à condensation, ce sont les modèles les plus récents utilisant 2 énergies.

 

Pompe à chaleur PAC reliée à un plancher chauffant. Photo Picbleu

Pompe à chaleur air eau plancher chauffant Portail habitat Picbleu

 

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