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Principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur

Une pompe à chaleur ou PAC

Il s'agit d'un dispositif thermodynamique qui prélève la chaleur présente dans un milieu naturel (l'air, l'eau, la terre) pour la transférer vers un autre (par exemple dans un logement pour le chauffer).

Le système de pompe à chaleur fonctionne en fait comme un réfrigérateur (mais à l'inverse, la chaleur est transférée de l'intérieur du réfrigérateur vers l'extérieur).

Le terme de pompe à chaleur (PAC) est surtout utilisé pour désigner des systèmes de chauffage domestique.

Une pompe à chaleur peut fonctionner uniquement dans un sens pour produire du froid (climatiseur froid seul) ou du chaud (pompe à chaleur solaire) ou bien dans les deux sens (pompe à chaleur réversible qui produit du frais en été et de la chaleur en hiver).


On distingue plusieurs types de pompe à chaleur : ( pompe à chaleur air/air,   pompe à chaleur air/eau,   pompe à chaleur eau/eau ou pompe à chaleur sol/sol => le premier terme définit l'origine de l'énergie / le deuxième terme définit le type de diffusion possible).

 

Pompe à chaleur air/air

la chaleur est prélevée dans l'air et est transférée directement à l'air du local à chauffer ou à refroidir.

 

Pompe à chaleur air/eau

: la chaleur est prélevée dans l'air et est transférée à un circuit d'eau qui alimentera par exemple un plancher chauffant et/ou rafraîchissant, des radiateurs ventilo-convecteurs ou aérothermes.

 

Pompe à chaleur eau/eau:

le système prélève la chaleur dans un circuit d'eau en contact avec un élément qui lui fournira la chaleur (terre, nappe phréatique) pour la transférer à un autre circuit d'eau (système généralement adopté pour la géothermie.

Pompe à chaleur sol/sol:  La pompe à chaleur sol/sol puise la chaleur dans la terre et la diffuse dans la maison via un plancher chauffant. Très efficace, la pompe à chaleur sol/sol est conseillée dans le cadre de construction ou d’importantes rénovations, le plancher chauffant étant un émetteur lourd à installer.


La performance énergétique d'une pompe à chaleur se traduit par le rapport entre la quantité de chaleur produite par celle-ci et l'énergie électrique consommée par le compresseur. Ce rapport est le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur.

Le COP ou coefficient de performance est de l'ordre de 5 sur les modèles de pompe à chaleur géothermiques installés actuellement (cela signifie que pour 1 kW d'électricité consommée, la maison recevra 5 kW de chaleur).


Les systèmes les plus performants ont des COP de 7. Les systèmes à air, moins performants, ont des COP variant de 2 à 5,20.

 NB : la chaleur des premières dizaines de mètres du sol n’est pas due à la chaleur profonde de la terre, mais au rayonnement solaire, la pompe à chaleur (PAC) est souvent qualifiée de géothermique, ce qui est abusif car il s’agit en réalité d’un chauffage solaire utilisant l’électricité.


Pompe à chaleur ou PAC en géothermie

Il s'agit d'un dispositif thermodynamique qui prélève la chaleur présente dans un milieu naturel (l'air, l'eau, la terre) pour la transférer vers un autre (par exemple dans un logement pour le chauffer).

Le système de pompe à chaleur fonctionne en fait comme un réfrigérateur (mais à l'inverse, la chaleur est transférée de l'intérieur du réfrigérateur vers l'extérieur).
En géothermie, le terme de pompe à chaleur (PAC) est surtout utilisé pour désigner des systèmes de chauffage domestique.

Une pompe à chaleur géothermique peut fonctionner uniquement dans un sens pour produire du froid (climatiseur froid seul) ou du chaud (pompe à chaleur solaire) ou bien dans les deux sens (pompe à chaleur réversible qui produit du frais en été et de la chaleur en hiver).


On distingue plusieurs types de pompe à chaleur géothermiques: (air/air, air/eau, eau/eau ou sol/sol => le premier terme définit l'origine de l'énergie / le deuxième terme définit le type de diffusion possible).

 

Pompe à chaleur géothermique air/air


La chaleur est prélevée dans l'air et est transférée directement à l'air du local à chauffer ou à refroidir.

 

Pompe à chaleur géothermique air/eau


La chaleur est prélevée dans l'air et est transférée à un circuit d'eau qui alimentera par exemple un plancher chauffant et/ou rafraîchissant, des radiateurs ventilo-convecteurs ou aérothermes.

 

Pompe à chaleur géothermique eau/eau


Le système prélève la chaleur dans un circuit d'eau en contact avec un élément qui lui fournira la chaleur (terre, nappe phréatique) pour la transférer à un autre circuit d'eau (système généralement adopté pour la géothermie.

 

Pompe à chaleur géothermique sol/sol La pompe à chaleur sol/sol puise la chaleur dans la terre et la diffuse dans la maison via un plancher chauffant. Très efficace, la pompe à chaleur sol / sol est conseillée dans le cadre de construction ou d’importantes rénovations, le plancher chauffant étant un émetteur lourd à installer.



La performance énergétique d'une pompe à chaleur se traduit par le rapport entre la quantité de chaleur produite par celle-ci et l'énergie électrique consommée par le compresseur. Ce rapport est le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur géothermique.

Le COP ou coefficient de performance est de l'ordre de 5 sur les modèles de pompe à chaleur géothermiques installés actuellement (cela signifie que pour 1 kW d'électricité consommée, la maison recevra 5 kW de chaleur).

Les systèmes les plus performants ont des COP de 7. Les systèmes à air, moins performants, ont des COP variant de 2 à 5,20.
 

 NB : la chaleur des premières dizaines de mètres du sol n’est pas due à la chaleur profonde de la terre, mais au rayonnement solaire, la pompe à chaleur (PAC) est souvent qualifiée de géothermique, ce qui est abusif car il s’agit en réalité d’un chauffage solaire utilisant l’électricité.

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