Pompes à chaleur

Les pompes à chaleur utilisent l’énergie disponible gratuitement dans l’environnement pour assurer le chauffage des maisons individuelles, jumelées ou partagées. Elles représentent l’une des options les plus économiques, rentables et écologiques pour garantir un confort d’utilisation de l’eau chaude et du chauffage.

Les pompes à chaleur puisent l’énergie naturelle du sol ou de l’air et permettent de réaliser des économies considérables sur la facture du chauffage. Elles ne génèrent aucune émission et sont performantes même lors de basses températures extérieures. Les pompes à chaleur puisent 75 % de leurs besoins en énergie directement dans la nature. 25 % seulement doivent être couverts par l’électricité. Cette énergie est utilisée pour faire fonctionner la pompe à chaleur. Les pompes à chaleur sont particulièrement adaptées au chauffage par le sol, au ventilo-convecteurs ou aux radiateurs à basse température. Cependant, en raison de restrictions techniques, le rendement des pompes à chaleur baisse rapidement à des températures supérieures à 67 °C.

Fonctionnement d’une pompe à chaleur

Les pompes à chaleur fonctionnent selon le principe inverse de celui d’un réfrigérateur. Le réfrigérateur transmet la chaleur de l’intérieur vers l’extérieur, alors que la pompe à chaleur prélève la chaleur de l’environnement et la transmet au système de chauffage central. La chaleur contenue dans la nappe phréatique, dans le sol ou dans l’air est absorbée par un fluide réfrigérant puis, après la compression, utilisée pour fournir de la chaleur au système.

Globalement, la pompe à chaleur passe par un cycle de quatre phases : évaporation, compression, condensation et détente.

  1. Lors de la première phase, le fluide réfrigérant, en raison de sa faible température, absorbe l’énergie géothermique de l’environnement. Ce faisant, il passe à l’état gazeux en raison de sa basse température d’évaporation.
  2. Lors de la deuxième phase, la vapeur produite est comprimée dans un compresseur. Les molécules de gaz s’entrechoquent suite à l’augmentation de pression dans un espace restreint. La conséquence est une hausse des températures, qui sont utilisées pour le circuit de chauffage.
  3. Lors de la troisième phase, le gaz chaud transmet sa chaleur au système de chauffage. L’agent réfrigérant se liquéfie à nouveau dans le condenseur.
  4. Pour finir, lors de la dernière phase, une vanne d’expansion réduit à nouveau la pression générée lors de la phase 2 de sorte que l’agent réfrigérant réabsorbe la chaleur ambiante ; le processus peut alors redémarrer.

Fonction de refroidissement des pompes à chaleur

Les pompes à chaleur  peuvent servir à refroidir la maison pendant l’été. Dans le cas de systèmes à sol/eau, la chaleur est extraite de l’espace habitable à travers le système de chauffage au sol puis évacuée vers le sol via le collecteur.

Selon la puissance de refroidissement requise et le système d’approvisionnement existant, le refroidissement peut être actif ou passif.

Refroidissement actif

Grâce à l’inversion active du circuit de chauffage, la pompe à chaleur peut être utilisée pour refroidir la maison pendant l’été. La chaleur extraite du système de chauffage est ensuite transférée à la source de chaleur, par exemple le sol, à l’aide du compresseur.

En mode refroidissement, la phase de condensation devient une phase d’évaporation. Il transmet la chaleur ambiante à l’agent réfrigérant. L’agent réfrigérant gazeux passe alors dans le condenseur et, de là, à l’échangeur de chaleur, qui libère la chaleur extraite des pièces et l’envoie dans le sol.

Refroidissement passif

Si, en été, les températures de la maison excèdent celles de la source d’énergie, les pompes à chaleur peuvent également fonctionner comme « système de refroidissement naturel ». D’un point de vue technique, cette fonction est assez simple à obtenir.

Avec le « refroidissement passif », la pompe du circuit primaire est activée lorsque le condenseur est inactif. Le fluide caloporteur, par exemple l’eau glycolée, est envoyée à l’échangeur de chaleur. Là, il entre en contact avec l’eau de chauffage qui est à la température ambiante et qui a été transportée jusque-là par les pompes du circuit de chauffage. Les températures de ces 2 fluides sont alors au même niveau. L’eau de chauffage désormais refroidie circule dans le système de chauffage et extrait la chaleur des pièces.

Le fonctionnement passif ne consomme presque pas d’énergie électrique mais le fonctionnement actif est plus efficace.

Le refroidissement passif est très peu énergivore en raison de la très faible consommation électrique nécessaire aux circulateurs. Toutefois, il présente certains inconvénients quant à la performance et à l’efficacité, en particulier à la fin de l’été, quand le sous-sol a déjà accumulé une grande quantité de chaleur. À ce moment-là, la puissance de refroidissement du fluide diminue.

La fonction de refroidissement est disponible sur certaines de nos pompes à chaleur.