Pompes à chaleur : Chauffage écologique et économique pour votre habitation

Une pompe à chaleur ou PAC fait partie d’une solution de chauffage qui a vu le jour depuis longtemps. Vu le contexte actuel, notamment l’augmentation du prix de l’énergie, elle connaît une flambée depuis plus d’une dizaine d’années. Ce système permet de bénéficier de nombreux avantages par rapport aux solutions thermiques habituelles, que ce soit sur le plan économique ou écologique.

Une PAC va réduire votre empreinte carbone tout en abaissant vos factures de la fin du mois en termes d’électricité. Malgré un investissement plus onéreux au début, cette économie consistante va le compenser en quelques années. Votre système de chauffage peut s’adapter avec les émetteurs de chaleur déjà existants comme les radiateurs chauffants, les ventilo-convecteurs et les planchers chauffants.

Ce qu’il faut savoir sur la genèse de la pompe à chaleur

En 1835, c’était un ingénieur physicien et mécanicien américain, appelé Jacob Perkins, qui a introduit le concept de dispositif fonctionnant à cycle thermodynamique. Le véritable initiateur de la pompe à chaleur était le physicien britannique William Thomson, connu sous le nom de Lord Kelvin. En 1853, celui-ci a présenté le fruit de son travail sur le rafraîchissement d’une maison et l’économie du chauffage par l’intermédiaire d’un écoulement de l’air.

Il s’agit du mécanisme montrant le fonctionnement d’une PAC. C’est aux États-Unis que son utilisation a été le plus évoluée. Son retour en Europe ne s’est fait qu’en 1938 pour devenir actuellement la solution économique et écologique en matière d’énergie pour la plupart des pays du continent européen.

La pompe à chaleur pour votre maison : comment fonctionne-t-elle ?

Une pompe à chaleur sert à la fois de système de chauffage, en hiver et de rafraîchissement en été. Cet équipement marche à travers un mécanisme qui consiste àtransférer de l’énergie depuis un environnement extérieur vers une maison.

PAC : d’où viennent ses énergies ?

Selon ses caractéristiques, vous trouverez deux grandes catégories, dont la pompe à chaleur aérothermique et la pompe à chaleur géothermique.Pour l’aérothermie, le système va puiser ses énergies à partir de la chaleur de l’air extérieur. Il s’agit d’une source disponible, gratuite et utilisable n’importe où. Une PAC aérothermique ne peut pas fonctionner seule. Elle a besoin d’une source électrique pour pouvoir marcher. Cette électricité consommée est moins importante par rapport à l’énergie produite par le système.

En ce qui concerne la PAC géothermique, elle puise ses énergies dans l’eau ou dans le sol. La source souterraine est la plus efficace dans la production de chaleur grâce à la stabilité constante de sa température, et cela durant toute l’année. On enterre un capteur vertical ou une sonde horizontale pour capter la chaleur.

Ce système utilise des nappes phréatiques pour marcher, mais il n’a pas besoin d’une température externe élevée. Vous ne pouvez pas l’installer partout. Il faut une grande surface pour le captage. C’est pourquoi, cette PAC est plutôt adaptée pour les nouvelles constructions.

Quel est le mode de fonctionnement d’une pompe à chaleur aérothermique ?

Cette PAC est munie d’un système de ventilation qui se trouve dans son unité extérieure. Ce ventilateur aspire l’air qui va être ensuite conduit vers un évaporateur. Celui-ci se charge de la vaporisation du fluide frigorigène à l’aide d’un phénomène d’absorption d’énergie.

Un compresseur fait monter la température, puis un condenseur transforme la chaleur diffusée dans votre circuit de chauffage central en liquide. Un détendeur abaisse la température du fluide frigorigène qui va être de nouveau conduit vers l’évaporateur. Un nouveau cycle recommence en ainsi de suite.

Comment fonctionne une PAC géothermique ?

La pompe à chaleur géothermique cherche ses énergies à partir de la chaleur qui se trouve dans le sol ou dans l’eau. Vous trouverez des capteurs qui sont posés différemment :

• Le captage horizontal utilise des tubes en polyéthylène mis sous terre à une profondeur comprise entre 60 et 120 cm. Les tubes sont aménagés en serpentin. Ce système, adéquat pour une grande surface, est sensible au gel persistant ;
• Composé de sondes géothermiques enterrées à une profondeur jusqu’à 100 m, le captage vertical est le système le plus performant, mais coûteux vu la nécessité d’un forage. Il s’adapte aux terrains à superficie réduite et utilise un mécanisme eau/eau glycolée ;
• Pour le captage elliptique, on utilise des spirales de 3 mètres de long et 40 cm de diamètre, placées dans destrous de 5 m de profondeur.

Quels que soient les capteurs, leur rôle est d’extraire la chaleur qui se trouve dans le sol. La PAC géothermique capte la chaleur à l’aide de l’humidité du sol. Plus ce dernier est humide, plus l’extraction sera meilleure.

Les différents systèmes utilisés par les pompes à chaleur

Chaque PAC possède son propre type de système, vous pouvez choisir votre meilleure pompe à chaleur en fonction de vos besoins et des caractéristiques de votre habitation. Vous avez :

• Pour l’aérothermie, selon le type de système, il y a la pompe à chaleur air/air et la pompe à chaleur air/eau ;
• En géothermie, il y a la pompe à chaleur eau/eau et la PAC sol/eau.

Pompe à chaleur air/air

Ce système récupère l’air extérieur pour obtenir une quantité de chaleur utile pour son bon fonctionnement. Cette chaleur est transmise à l’intérieur, toujours sous la même forme (de l’air), par l’intermédiaire d’un ventilo-convecteur. Opter pour l’installation d’une pompe permet d’obtenir des aides financières venant de l’État, mais ce type de système ne vous donne pas l’occasion de bénéficier de cette subvention.

Pompe à chaleur air/eau

Les calories nécessaires sont puisées à l’extérieur de la maison. Cette extraction est réalisée par un ventilateur. Dans ce cas, la chaleur est injectée immédiatement dans votre circuit de chauffage prenant la forme d’un liquide. Ce dernier va servir de chauffage, de rafraîchissement ou d’une source de production d’eau chaude sanitaire.

Pompe à chaleur eau/eau

Un tel système fonctionne sur la base du principe de l’aquathermie. Pour ce type de PAC, la chaleur est extraite sous la terre, dans les eaux d’une rivière, d’un lac ou des nappes phréatiques. Celle-ci va être transférée directement dans le circuit d’eau chaude de votre équipement de chauffage pour vous réchauffer et pour vous procurer de l’eau chaude sanitaire.

Pompe à chaleur sol/eau

Le chauffage de votre maison va être assuré par les énergies puisées dans le sol. La chaleur au niveau de la surface terrestre vient à la fois du soleil et des magmas au fond de la terre. Cette dernière est appelée chaleur géothermique. L’eau coulant dans votre réseau de capteurs souterrains est réchauffée en partie par cette chaleur géothermique. Les autres équipements de votre PAC assurent le reste pour vous donner la température idéale pour le chauffage de votre maison.

Utilisation d’une pompe à chaleur : quels sont les différents avantages ?

Une pompe à chaleur est un chauffage écologique et économique grâce à :

• Sa faible consommation d’énergie vous permettant de faire des économies d’énergie diminuant d’une manière conséquente votre facture d’électricité. La PAC a un coefficient de performance (COP) de 5 ;
• Un grand confort d’utilisation, dont la facilité d’usage, l’absence d’odeur qui sort de l’appareil, le maintien de la température de la pièce qui peut monter rapidement en cas de besoin. La PAC peut servir de rafraîchissement en été par effet réversible ;
• La facilité d’installation que ce soit pour une nouvelle construction ou pour une rénovation ;
• L’impact environnemental minime avec une matière première gratuite, naturelle et renouvelable en totalité. L’unique pollution créée par votre PAC est l’énergie utilisée pour produire l’électricité consommée dans l’élaboration de ses composants ;
• Éligibilité aux aides financières comme MaPrimeRenov, éco-prêt à taux 0, aides des collectivités locales…