Comment fonctionne une pompe à chaleur de type air-eau ?
À l'heure de la rénovation énergétique, la pompe à chaleur air-eau se distingue comme l'un des moyens de chauffage les plus prometteurs : elle offre un excellent confort thermique, permet de réelles économies et reste très simple d'utilisation. Mais comment fonctionne-t-elle exactement ? Découvrons ensemble la pompe à chaleur ou PAC air-eau, issue d'une technologie à la fois performante et respectueuse de l'environnement.
À quoi sert une pompe à chaleur ?
Chauffage, eau chaude et rafraîchissement ?
La pompe à chaleur, également appelée (PAC), est un dispositif innovant permettant de capter l'énergie naturellement présente dans notre environnement pour réchauffer ou rafraîchir nos intérieurs.
Il s'agit d'une solution de chauffage économique répondant aux enjeux écologiques modernes. Nous nous intéressons ici à la pompe à chaleur de type air-eau, qui appartient à la famille des PAC fonctionnant par aérothermie. Les détails dans ce qui suit.
Quel est le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur air-eau ?
Le principe du chauffage par aérothermie
Une pompe à chaleur est dite aérothermique lorsqu'elle capte l'énergie véhiculée par l'air extérieur pour la convertir en chaleur utile puis l'envoyer vers l'intérieur de votre logement. Le procédé fonctionne même en hiver puisque l'atmosphère contient toujours un minimum de calories exploitables.
À noter : il existe d'autres types de pompes à chaleur, telles que les PAC de type géothermique (ou sol-eau), qui, elles, récupèrent la chaleur de votre sous-sol.
Le circuit frigorigène
La PAC air-eau dispose donc d'une unité extérieure dotée d'un ventilateur afin de capter les calories nécessaires à son fonctionnement.
Cette unité abrite également un fluide frigorigène, capable de se transformer en gaz à faible température. C'est ce fluide qui permet d'amplifier et de transporter la chaleur puisée dans l'air environnant :
- Le fluide frigorigène arrive dans l'unité extérieure et se vaporise sous l'effet des calories récupérées ;
- Il continue de s'échauffer sous l'effet d'une compression mécanique ;
- Il poursuit sa progression et traverse un échangeur à plaques. Il y croise le circuit d'eau de chauffage et lui transmet la chaleur accumulée ;
- Le fluide est descendu en température à l'étape précédente. Il retrouve son état liquide au niveau du détendeur et peut repartir pour un nouveau cycle.
Ce système de chauffage s'avère particulièrement économique : il ne nécessite qu'une alimentation électrique pour actionner le compresseur et certains organes annexes. La chaleur fournie au logement provient, quant à elle, d'une source d'énergie aussi gratuite qu'inépuisable.
L'utilisation de la chaleur produite
Au sortir de l'échangeur thermique, l'eau de chauffage est distribuée dans les différentes pièces de l'habitation par l'intermédiaire de radiateurs ou d'un plancher chauffant. Elle peut également être utilisée pour la production d'eau chaude sanitaire et alimenter cuisine et salle de bain.
À savoir : une pompe à chaleur réversible couplée à un plancher chauffant permet de rafraîchir le logement en été. Il suffit d'inverser le système pour envoyer les calories à l'extérieur de l'habitation.
Schema de fonctionnement d'une pompe à chaleur en vidéo
Quels sont les avantages et les inconvénients d'une PAC air-eau ?
La pompe à chaleur air-eau est-elle réversible ?
Les avantages d'une installation de type air-eau
Ils sont nombreux !
- Efficacité énergétique
L'une des grandes forces de la PAC air-eau réside dans son rendement. Pour 1 kWh d'électricité consommé, elle peut produire jusqu'à 3 kWh de chaleur, rendant ce système de chauffage bien plus efficace que les appareils traditionnels ;
- Économies financières
Si l'investissement de départ semble important, la PAC air-eau permet de réduire votre facture énergétique sur le long terme. Vous pouvez également prétendre à certaines aides financières si vous remplacez un vieil équipement par une installation plus performante ;
- Aspect écologique
À l'inverse de la chaudière, la PAC air-eau n'utilise ni gaz ni fioul. Vous vous affranchissez des énergies fossiles et réduisez vos émissions de gaz à effet de serre ;
- Polyvalence
Nous l'avons vu, la pompe à chaleur air-eau peut fournir le chauffage, l'eau chaude sanitaire mais aussi le rafraîchissement.
Nos pompes à chaleur air-eau existent en de nombreux modèles et peuvent être associées à divers dispositifs vous permettant de piloter votre système de chauffage à distance.
Les inconvénients d'un système air-eau
Quelques points de vigilance cependant, qu'il convient de considérer :
- Performance en cas de grand froid
Lorsque la température extérieure est très faible, il arrive que la quantité de chaleur fournie par l'équipement ne suffise pas à assurer un confort thermique optimal. Dans les régions aux hivers rigoureux, un appoint électrique permet de remédier au problème ;
- Installation de la pompe
Vous devez disposer d'un minimum d'espace pour accueillir l'unité extérieure de l'équipement. Cet aspect peut s'avérer contraignant pour les logements en milieu urbain ;
- Acoustique
Le ventilateur émet quelques décibels mais les derniers modèles de PAC limitent les nuisances sonores à un léger bourdonnement.
Dans quels cas choisir l'installation d'une pompe à chaleur de type air-eau ?
Est-ce adapté à mon système de chauffage existant ? Quel est le prix d'une PAC air-eau ?
Le choix d'une solution de chauffage dépend de plusieurs facteurs. L'installation d'une pompe à chaleur air-eau s'avère pertinent dans de nombreuses situations :
- Vous devez remplacer une vieille chaudière à gaz ou fioul
C'est probablement le moment d'opter pour un moyen de chauffage plus écologique que les équipements fonctionnant au gaz ou au fioul. La pompe à chaleur vous aidera en outre à faire quelques économies d'énergie.
- Votre habitation est équipée de radiateurs hydrauliques ou d'un plancher chauffant
La PAC air-eau se raccorde facilement à ce type d'installation. Vous pourrez ainsi rénover votre système sans avoir à changer l'ensemble de vos équipements, ce qui réduira les coûts d'installation.
- Vous souhaitez une solution tout-en-un
La pompe à chaleur air-eau peut répondre à l'ensemble de vos besoins : chauffage, rafraîchissement et production d'eau chaude sanitaire.
- Combien cela va t-il me coûter
L'achat d'une pompe à chaleur air-eau varie en fonction des modèles mais il faut compter entre 6 et 15 000 euros sans l'installation. Heureusement de nombreuses aides permettent de réduire les coûts d'investissement et rappelez-vous qu'au delà d'être un produit idéal en rénovation énergétique, elle vous permettra de réduire vos factures de chauffage sur le long terme.
De quoi se compose une pompe à chaleur air-eau ?
Unité intérieure, unité extérieure, circuit frigorifique...
Si l'on choisit une pompe à chaleur air-eau Saunier Duval, nous retrouvons plusieurs éléments qui la composent :
- Unité extérieure
elle est responsable de capter l'énergie thermique présente dans l'air extérieur. Elle contient un ventilateur qui aspire l'air et un compresseur qui augmente sa température. - Unité intérieure
elle est responsable de transférer l'énergie thermique captée à l'extérieur vers le système de chauffage de la maison. Elle contient un échangeur de chaleur qui permet de transférer la chaleur de l'air extérieur à un liquide caloporteur (généralement de l'eau). - Circuit frigorifique
il est composé d'un compresseur, d'un condenseur, d'un détendeur et d'un évaporateur. Ce circuit permet de transférer l'énergie thermique de l'air extérieur à l'eau du système de chauffage. - Système de chauffage
il est composé d'un réseau de tuyaux qui distribuent l'eau chaude produite par la pompe à chaleur vers les radiateurs, les planchers chauffants ou les ventilo-convecteurs de la maison. - Régulation et contrôle
la pompe à chaleur est équipée d'un système de régulation qui permet de contrôler la température de l'eau produite en fonction des besoins de chauffage de la maison. Certains modèles peuvent également être connectés à un système de gestion à distance via une application mobile.
Il convient de noter que la composition exacte d'une pompe à chaleur air-eau Saunier Duval peut varier en fonction du modèle et des spécifications techniques de l'installation.
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