Le confort thermique est d’une grande importance dans une maison. Lorsque les températures particulièrement basses de l’hiver s’installent, il devient nécessaire de recourir à un système de chauffage afin de bénéficier des températures idéales.
Les ménages utilisaient les chaudières à fioul ou à gaz auparavant. Depuis quelques années maintenant, ces appareils ne sont plus recommandés, à cause de leur lourd impact sur l’environnement. Pour cette raison, de nombreuses personnes préfèrent utiliser des pompes à chaleur. Faciles à utiliser et écologiques, ces appareils présentent de nombreux avantages sur le plan énergétique.
Comment fonctionnent les pompes à chaleur ?
Les pompes à chaleur puisent leur énergie d’une source renouvelable et fonctionnent selon le cycle frigorifique. Ce processus permet de transférer la chaleur d’un milieu à un autre,il est composé de quatre étapes :
- L’évaporation : le fluide frigorigène passe de l’état liquide à l’état gazeux, en absorbant de la chaleur ou plutôt les calories qui ont été collecté par la pompe à chaleur. Cette chaleur est issue de l’extérieur du logement, notamment du sol, de l’air ou de l’eau ;
- La compression : le fluide frigorigène qui est maintenant à l’état gazeux se retrouve dans le compresseur, sa température va monter d’un cran et atteindre un certain degré. Le compresseur est le cœur de la pompe à chaleur, sans son action, le ménage ne peut pas être réchauffé ;
- Et la condensation : le fluide frigorigène, toujours à l’état gazeux, va se diriger vers le condenseur. C’est à ce niveau que la chaleur va être communiquée à l’intérieur du logement à travers les unités intérieures. Ces dernières peuvent être des splits, des ventilo-convecteurs ou des planchers chauffants.
À la fin de ce cycle, l’action du détendeur va permettre de faire retourner le fluide frigorigène à l’état liquide en absorbant de la chaleur. De cette façon, le cycle peut reprendre. Rappelons que ce cycle se déroule strictement en circuit fermé.Le rendement d’une pompe à chaleur est exprimé par son coefficient de performance ou COP, c’est le rapport entre l’énergie thermique fournie par la pompe à chaleur et l’énergie électrique consommée par celle-ci.
Focus sur les différents types de pompe à chaleur
Les pompes à chaleur aérothermiques
Comprendre leur fonctionnement
Les pompes à chaleur aérothermiques puisent les calories présentes dans l’air ambiant et les font passer par le processus que nous venons de décrire afin de garantir au foyer un certain confort énergétique. Ces pompes se déclinent en deux modèles.
Les pompes à chaleur air-air utilisent l’air pour transférer la chaleur au logement, ce sont les modèles les plus courants et les plus économiques. Ces pompes sont composées d’une unité extérieure, qui contient le compresseur, le condenseur et l’évaporateur; et d’une unité intérieure, qui contient le thermostat et les ventilateurs.
Les pompes à chaleur air-eau se servent de l’eau pour communiquer la chaleur au logement. Elles fournissent aussi de l’eau chaude à usage sanitaire. Ces pompes sont plus efficaces que les pompes à chaleur air-air, mais elles nécessitent un investissement plus important. Elles sont composées d’une unité extérieure, qui contient le compresseur, le condenseur et l’évaporateur ; et d’une unité intérieure, qui contient le ballon d’eau chaude et le circulateur.
Devez-vous choisir une pompe à chaleur aérothermique ?
Les pompes à chaleur aérothermiques sont écologiques. Elles utilisent des énergies renouvelables, ce qui contribue à réduire les émissions de gaz à effet de serre imputables à votre ménage.Elles sont aussi économiques. Elles permettent de réaliser des économies d’énergie importantes, ce qui peut amortir l’investissement initial en quelques années.
Les pompes à chaleur aérothermiques sont toutefois un peu bruyantes. Si vous avez des voisins, il va falloir investir dans un système anti-bruit pour ne pas les déranger. En dessous d’une certaine température, ces pompes à chaleur arrêtent de fonctionner
Les pompes à chaleur géothermiques
Les pompes à chaleur géothermiques puisent les calories du sol à l’aide de capteurs qui y sont profondément enfouis. Elles sont performantes, car elles peuvent fournir une chaleur constante et confortable, même en hiver. En plus d’être écologiques, ces pompes sont aussi utiles pour réaliser des économies d’énergie.
Le problème avec ces pompes à chaleur est qu’elles nécessitent un investissement initial important. Il faut dépenser au moins 20 000 euros. En plus, elles ne sont pas adaptées à tous les terrains. Les pompes à chaleur géothermiques verticales ne sont pas en effet faites pour les terrains rocheux ou trop argileux.
Les pompes à chaleur acquathermiques
Ces pompes à chaleur puisent leur énergie de l’eau. Il peut s’agir d’une rivière, d’un fleuve ou de l’eau d’un forage. Ces pompes à chaleur sont d’une efficacité impressionnante, mais le souci est que leur prix est élevé. Avant de les installer, il faut demander et obtenir les autorisations administratives nécessaires.
Les avantages énergétiques des pompes à chaleur
On parle de la puissance et du rendement pour définir les avantages énergétiques des pompes à chaleur :
Choisir une pompe à chaleur en fonction de son coefficient de performance
Le COP, ou coefficient de performance, est un indicateur de l’efficacité d’une pompe à chaleur. Il représente le rapport entre la quantité de kWh d’électricité consommée par la pompe et le nombre de kWh de chaleur qu’elle est capable de fournir.Un COP élevé signifie qu’une pompe à chaleur est plus efficace, c’est-à-dire qu’elle produit plus de chaleur pour une quantité donnée d’électricité consommée. Un COP supérieur à 3 est considéré comme excellent.
Le COP d’une pompe à chaleur varie en fonction de plusieurs facteurs, notamment :
- La température extérieure : le COP d’une pompe à chaleur est plus élevé lorsque la température extérieure est élevée ;
- Le type de pompe à chaleur : les pompes à chaleur géothermiques ont généralement un COP plus élevé que les pompes à chaleur aérothermiques ;
- La température de départ de l’eau chaude : le COP d’une pompe à chaleur air-eau, sol-eau ou eau-eau est plus élevé lorsque la température de départ de l’eau chaude est basse.
Choisir une pompe à chaleur après avoir évaluer sa puissance
Le choix de la bonne puissance pour une pompe à chaleur est essentiel pour garantir son bon fonctionnement et son efficacité. Une pompe à chaleur trop puissante sera énergivore et coûtera plus cher à l’usage, tandis qu’une pompe à chaleur trop faible ne pourra pas fournir suffisamment de chaleur pour chauffer le logement.
Pour choisir la bonne puissance pour une pompe à chaleur, vous devez prendre en compte les critères suivants :
- La surface du logement : la puissance de la pompe à chaleur doit être adaptée à la surface du logement à chauffer. En moyenne, on estime qu’une pompe à chaleur a besoin de 1 kW de puissance pour chauffer 10 m² ;
- Les conditions climatiques : les besoins en chauffage sont plus importants dans les régions froides que dans les régions chaudes ;
- L’isolation du logement : l’isolation du logement joue également un rôle crucial dans le choix de la puissance de la pompe à chaleur. Un logement bien isolé nécessitera moins de puissance qu’un logement mal isolé. C’est pour cela qu’il est conseillé de procéder à des travaux d’isolement avant l’installation de la pompe à chaleur.
Si possible, faites appel à un professionnel pour réaliser un bilan énergétique du logement. Cela vous permettra de déterminer les besoins réels en chauffage de votre logement et de choisir la puissance de la pompe à chaleur la plus adaptée.
Voici quelques exemples de puissances de pompes à chaleur en fonction de la surface du logement :
- 100 m² : 10 kW ;
- 150 m² : 15 kW ;
- 200 m² : 20 kW.
Notons que la puissance de la pompe à chaleur peut également être modulée en fonction des besoins réels du logement. Vous pouvez équiper votre pompe à chaleur d’une fonction « boost » qui permet d’augmenter sa puissance pendant une courte période.
