Dans l’environnement, il existe une quantité immense d’énergie. Cependant, le niveau de température de cette énergie est insuffisant pour pouvoir être exploité. Par conséquent, pour se chauffer, il faut utiliser un dispositif tel que la pompe à chaleur. Cette dernière se décline en plusieurs types, chacun ayant des caractéristiques bien précises.
Dans cet article, nous allons découvrir les différents types de pompe à chaleur ainsi que les caractéristiques auxquelles vous devez prêter attention lors de l’achat.
Grâce à leur cycle thermodynamique astucieux, les pompes à chaleur permettent d’augmenter le niveau de température d’une énergie puisée depuis le sol, l’air ou l’eau à grâce d’une dépense énergétique assez faible.
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Les caractéristiques des pompes à chaleur
En ce qui concerne les caractéristiques physiques de la pompe à chaleur, on peut dire que la base reste la même. Elle se compose de quatre organes principaux où circule en permanence le fluide frigorigène sous forme liquide ou gazeuse :
- L’évaporateur : c’est le composant responsable de la transmission des calories récupérées par le capteur vers le fluide.
- Le compresseur : son rôle est d’aspirer le gaz frigorigène et faire augmenter sa température en le compressant.
- Le condensateur : c’est lui qui récupère le fluide sous format gazeux et transfère son énergie au système de chauffage.
- Le détendeur ou réducteur de pression récupère le liquide et fait diminuer sa température ainsi que sa pression.
Bien que les composants de base soient les mêmes pour tous les types de pompe à chaleur, il existe certaines caractéristiques propres aux constructeurs et à chaque modèle.
Il est donc facile de comparer entre ces pompes grâce à leurs caractéristiques techniques :
La puissance calorifique de la pompe à chaleur
Elle se mesure en kW, et représente la capacité de la pompe à produire de la chaleur. Elle est calculée par l’installateur et varie entre 15 et 20 kW. Cette variable dépend du type de la pompe.
Par exemple, une pompe à chaleur air-eau a une puissance calorifique qui se situe entre 5 et 20 kW.
Cette puissance dépend également de l’alimentation électrique de la pompe. Une pompe qui est installée en triphasé va certainement dégager plus de puissance qu’une pompe installée en monophasé. Le premier type d’installation va en effet limiter les pertes de puissance de la pompe au moment du démarrage du compresseur.
Le plus important c’est que la puissance de votre pompe à chaleur doit être parfaitement alignée à vos besoins de chauffage. Cela va garantir la durée de vie et la performance optimale de votre système de chauffage.
Si votre pompe à chaleur est trop puissante, cela va nécessiter des frais d’installation et d’équipement plus chers ainsi qu’une consommation d’énergie supplémentaire. Cela peut également réduire sa durée de vie.
Une pompe à chaleur faible exigera, quant à elle, des frais en plus pour installer un chauffage d’appoint à utiliser lors des périodes froides. Cela va réduire vos économies d’énergie de façon importante.
Afin de remédier à cette situation, pensez à prévoir un bilan thermique de votre logement réalisé par un professionnel. Ce dernier va procéder au calcul de vos besoins en chauffage et va vous aider dans le choix de la puissance de votre pompe à chaleur.
Votre choix va reposer sur plusieurs éléments :
- La zone dans laquelle vous habitez ;
- Vos besoins en chauffage ;
- L’isolation de votre logement ;
- La surface de votre maison, la hauteur sous plafond, le nombre d’étages et de pièces.
Par exemple, pour une maison de 100 m² qui respecte les normes et qui est bien isolée et située dans une zone au bord de la Méditerranée, la puissance nécessaire est en moyenne 5 kW.
Le coefficient de performance ou COP
Le coefficient de performance d’une pompe à chaleur est considéré comme étant un indicateur de puissance et de rentabilité.
Il permet de calculer la chaleur produite par la pompe par rapport à l’énergie consommée. Plus le coefficient de performance est élevé, plus votre pompe à chaleur est performante et également écologique. Il faut noter que ce coefficient varie dépendamment des saisons et de la température extérieure.
Ce coefficient est une mesure de l’efficacité énergétique. Cependant, il ne possède pas d’unité. Afin de le calculer, il faut diviser la chaleur utile fournie par la pompe à chaleur et restituée dans le logement par l’énergie absorbée par la pompe afin de produire la chaleur.
Le coefficient de performance exprime le nombre de kWh produit par kWh consommé.
Bien que cette règle soit générale, il existe plusieurs types de coefficients de performance pour une pompe à chaleur. Ils dépendent des données intégrées ou non dans le calcul :
- Le coefficient de performance est en réalité un coefficient de performance global de la pompe. Il prend en considération l’énergie qui est absorbée par les différents éléments constituant la pompe et est fourni par le constructeur.
- Le coefficient global de l’installation est calculé en fonction des différentes déperditions de chaleur dans l’ensemble de l’installation et de la consommation des dispositifs auxiliaires tels que les radiateurs, les planchers chauffants ou les systèmes de sécurité.
- Le coefficient de performance saisonnier ou annuel est un coefficient qui évalue la performance annuelle de la pompe ainsi que celle des dispositifs auxiliaires. Les quantités d’énergie qui sont consommées et produites tout au long d’une année sont comparées. Il donne une mesure réelle et plus précise de la performance de la pompe à chaleur.
L’autonomie
La pompe à chaleur est également définie par son autonomie. Il s’agit de sa capacité à répondre à l’ensemble des besoins de chauffage du logement où elle se trouve.
Les pompes à chaleur de type géothermique et aquathermique ne nécessitent pas de chauffage d’appoint peu importe le climat. En revanche, les pompes à chaleur de type air-air et air-eau doivent être couplées à un autre système de chauffage dans le cas où la température extérieure est très basse.
La durée de vie d’une pompe à chaleur est également une caractéristique importante. Elle est presque la même pour tous les types de pompe à chaleur. Cette durée peut aller jusqu’à 25 ans.
Comment utiliser une pompe à chaleur ?
Le cycle thermodynamique de la pompe à chaleur a plusieurs usages :
- Elle peut être utilisée pour refroidir. Ceci est le cas d’un réfrigérateur par exemple. L’évaporateur est placé à l’intérieur du réfrigérateur. Quant au condenseur, c’est la grille noire placée à l’arrière. La chaleur à l’intérieur du réfrigérateur est rejetée à l’arrière. C’est pour cette raison que la grille noire est toujours chaude.
- Ce dispositif peut également servir de chauffage. C’est l’utilisation la plus commune. L’évaporateur est placé à l’extérieur du logement à chauffer et puise dans l’énergie extérieure. Cette énergie peut être de l’air, de l’eau de rivière, d’un lac, d’une nappe phréatique ou dans le sol. Quant au condenseur, il est placé à l’intérieur du bâtiment.
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Les types de pompes à chaleur
Il existe différents types de pompes à chaleur. Elles se définissent principalement selon la nature du milieu où ce dispositif va puiser son énergie.
On peut donc distinguer trois types de pompes selon trois milieux émetteur :
- Les pompes à chaleur géothermiques qui utilisent la chaleur du sol ;
- Les pompes à chaleur aérothermiques qui utilisent la chaleur de l’air extérieur ;
- Les pompes à chaleur aquathermiques qui utilisent les calories présentes dans l’eau pour fonctionner. Cette eau peut être issue d’une nappe phréatique, d’une rivière, d’un lac ou de la mer. Cela dépend de l’emplacement de l’installation.
Les types de pompes sont désignés par leur milieu émetteur et leur milieu récepteur. Par exemple, une pompe à chaleur qui puise son énergie dans le sol et la transmet dans l’air de l’habitation est appelée une pompe à chaleur sol-air.
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