Energie

La pompe à chaleur : comment ça marche ?

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Le principe d’une pompe à chaleur est relativement simple : une pompe à chaleur, composée d’un évaporateur, d’un générateur à compresseur et d’un condensateur, remplace la chaudière à fioul ou gaz traditionnelle. La pompe fonctionne un peu comme un réfrigérateur, mais à l’envers !

A quoi sert une pompe à chaleur ?

Le principe d’une pompe à chaleur est relativement simple : une pompe à chaleur permet de capter l’énergie de l’extérieur et évite de dépenser du mazout ou du fioul pendant 90% de la saison de chauffage. Son installation est généralement amortie est 3 ou 5 ans selon les régions et l’installation choisie.

Les pompes à chaleur permettent de chauffer un logement grâce aux calories contenues dans la terre, l’eau, l’air qui nous entoure. Il existe donc de multiples combinaisons différentes de pompes à chaleur : air/air, air/eau, eau/eau, sol/eau, sol/sol…

Une pompe à chaleur est un moyen d’économiser du chauffage et est considérée comme une énergie renouvelable quasi infinie.

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur

Une pompe à chaleur, composée d’un évaporateur, d’un générateur à compresseur et d’un condensateur, remplace la chaudière à fioul ou gaz traditionnelle.La pompe à chaleur fonctionne un peu comme un réfrigérateur, mais à l’envers :

  • Un fluide frigorifique capte les calories ambiantes à l’extérieur du logement et passe d’un état liquide à un état d’ébullition (son point d’évaporation est à -5°C).
  • La vapeur ainsi créée est aspirée, compressée et chauffée par le compresseur qui l’expédie à haute pression vers le condenseur.
  • Le liquide réfrigérant va alors céder ses calories au condenseur, soit directement, soit via un circuit d’échange d’eau. A son tour le condenseur restitue les calories – et donc la chaleur – aux radiateurs du logement.

Résumé : Pour chauffer un logement, une pompe à chaleur prélève de la chaleur dans l’environnement (eau, air, sol) et élève son niveau température avant de la diffuser au logement.

Les différents types de pompes à chaleur

Ce qui différencie les différentes sortes de pompe à chaleur, c’est :

  • le type de pompe à chaleur utilisé en fonction de la source d’énergie, de son système de diffusion thermique (radiateurs, plancher chauffant, …),
  • la source d’énergie utilisée : terre, eau ou air,

Les pompes à chaleur à eau

Les pompes à chaleur à eau prélève la chaleur dans de eau (fleuves, nappes phréatiques, eaux de surface, …).

Les avantages de la pompe à chaleur à eau :

  • Bonne performance, peut fonctionner en autonomie sans chauffage d’appoint, permet de chauffer l’eau chaude sanitaire et dans certains cas de rafraîchir.
  • Compatible uniquement avec radiateurs basse température et/ou plancher chauffant.

Les inconvénients de la pompe à chaleur eau

  • Pré-requis : avoir un point d’eau ou une nappe à proximité (forage parfois nécessaire et coûteux)
  • Réglementé : il faut faire des démarches administratives pour modifier les sous-sols et le chantier doit être réalisé par une entreprise agréée.
  • Compatible uniquement avec radiateurs basse température et/ou plancher chauffant

Les pompes à chaleur au sol

pompe a chaleur

Ce type de pompes à chaleur puise l’énergie présente dans le sol. Elles nécessitent l’installation dans le sol d’une sonde géothermique horizontale ou verticale d’une longueur importante .

 

 

Les avantages de la pompe à chaleur sol :

  • pompe a chaleur Bonne performance, peut fonctionner en autonomie sans chauffage d’appoint, permet de chauffer l’eau chaude sanitaire et dans certains cas de rafraîchir, technologie bien maîtrisée.
  • Compatible uniquement avec radiateurs basse température et/ou plancher chauffant.
  • Nécessité d’un « grand jardin » si capteurs horizontaux, surcoût du forage si capteurs verticaux.
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9 commentaires Donnez votre avis
  1. L’écologie s’arréte à mon portefeuille les ayatollahs de l’écologie ça suffit il faut vivre avec son temps économisé oui bien sur revenir à la bougie non .

  2. c’est une debilité classifié « ecologie » pour gens avares
    et peu soucieux de la nuisance de leur environnement

    que ne fait on pas sous la sacro sainte « ecologieé

  3. « Il vaut mieux se taire et passer pour un con que de l’ouvrir et ne laisser aucun doute sur le sujet. »
    ( Principe de Carnot )

  4. LA POMPE A CHALEUR
    James Prescott JOULE, physicien britannique (Salford, près de Manchester, 1818 – Sale, Cheshire, 1889). Il étudia la chaleur dégagée par les courants électriques dans les conducteurs et en formula la loi, qui porte son nom (1841). Il détermina l’équivalent mécanique de la calorie (1842). Il énonça le principe de conservation de l’énergie et étudia avec W. Thomson (Lord Kelvin), la détente des gaz dans le vide. Utilisant la théorie cinétique des gaz, il calcula la vitesse moyenne des molécules gazeuses.

    C’était un homme scientifiquement rigoureux comme en fut prodigue le dix neuvième siècle. Curieusement, le siècle suivant, s’il en connut aussi, laissa libre cours aux pires élucubrations pseudoscientifiques parmi lesquelles on notera le mouvement perpétuel, l’effet de serre propre à certains gaz en traces dans l’atmosphère et, suprême ânerie philosophique : la pompe à chaleur.

    La thermodynamique est la science physique la moins bien assimilée par l’esprit humain. La notion d’énergie n’arrive pas à assimiler le fait que l’énergie est une valeur absolue, comme la calorie. Cette dernière introduit une notion de chaleur tellement « palpable » qu’il faut quelquefois parler de « Calorie » ou de « Frigorie », suivant qu’on regarde un côté ou de l’autre du réfrigérateur. L’ignare a besoin de cela pour paraître avoir compris ces notions d’énergie, quel que soit son niveau de culture apparente, consacrée par un diplôme où une position officielle.

    Si le mouvement perpétuel permettait de prétendre au rendement égal à l’unité, la pompe à chaleur prétend dépasser l’unité de très loin. L’institut de la propriété industrielle, au début du siècle, refusait les demandes de brevets relatives au mouvement perpétuel. Désormais, elle accepte toutes les élucubrations basées sur le principe de la pompe à chaleur. Les services fiscaux font de même.

    Le fonctionnement du réfrigérateur muté en pompe à chaleur est constitué par un ensemble de trois éléments :
    Un récepteur d’énergie mécanique ou électrique qui répartit son énergie dans deux échangeurs de température : un échangeur chaud appelé radiateur et un échangeur froid appelé évaporateur. La communication entre ces trois éléments s’établit en série et en circuit fermé.

    Dans une atmosphère à une température constante donnée, plaçons chacun des échangeurs dans deux calorimètres identiques contenant la même masse d’eau. Soit « M » la somme de la masse d’eau et de l’équivalent en eau du calorimètre. Soit « W » l’énergie absorbée mesurée, par exemple, avec un compteur électrique. Conformément à la loi de JOULE, dite loi de conservation de l’énergie, chacun des deux échangeurs va recevoir, pour l’un « W1 » et pour l’autre « W2 » d’énergie telles que :

    « W » = « W1 » + « W2 »

    Soit t et t’ les variations des températures dans chacun des calorimètres au moment quelconque choisi pour les mesures.
    Dans l’évaporateur, l’énergie potentielle acquise sera : M.t = « W1 »
    Dans le radiateur, l’énergie potentielle acquise sera : M.t’ + c = « W2 » où « c » représente les pertes calorifiques de l’installation. On aura finalement :

    « W » = M.t + M.t’ + c

    On notera qu’il s’agit là de valeurs absolues et qu’aucun raisonnement philosophique sur des transferts d’énergie ne trouve sa place dans l’application de la loi de Joule. En effet, chacun des deux calorimètres va contenir une eau dont la température est différente de celle du milieu ambiant considéré comme infini. Cet écart de température peut être transformé en énergie mécanique aussi bien du côté refroidi que du côté réchauffé. En conséquence, il ne peut y avoir aucun transfert d’énergie entre les deux calorimètres et encore moins production d’une quantité d’énergie supérieure à celle qui a été fournie à la source motrice.

    Ce serait trop beau ; On met deux thunes dans le bastringue et on en récupère trois, voire carrément le Jack-Pot.

    Rendement de l’installation

    L’énergie « W » subira des pertes calorifiques d’environ 20% soi 0,2W. Les deux échangeurs se partageront le reste soit pour chacun : 0,4W
    Si l’on considère la production de froid, le rendement sera M.t/W= 0,4 (40%)
    Si l’on considère la production de chaleur : le rendement sera donc (M.t’ + c) = 0,6 (60%)

    Si l’on emploie l’énergie électrique équivalente dans un vulgaire radiateur électrique à résistance, le rendement sera de 100%.

    La pompe à chaleur est bien une élucubration qui n’a rien de scientifique. C’est un peu comme de prétendre que la géométrie est l’art de raisonner juste sur des figures fausses. Pourtant, comme pour l’effet de serre dû au gaz carbonique, c’est mondialement admis par de bien grands savants officiels. Toute la presse fait écho de ces âneries et, comme le disait avec humour un leader politique :

    « Puisque c’est écrit dans le journal ; c’est que c’est vrai. »

    Nos services fiscaux en tiennent compte dans la fiscalité des revenus. Tous ces gens là considèrent donc que James Prescott JOULE n’a dit que des conneries. Pourtant…C’est peut-être parce qu’ils n’ont rien compris à la thermodynamique.

    • bonjour
      c est domage d avoir autant de connaissance et de ne pas savoir en tirer parti
      car je peut vous afirmer qu une pompe a chaleur peut facilement pour un kw electrique on récupere 3 kw car bien sur il faut trouvé une source d energie comme un puit avec un nappe fréatique ou de l eau chauffé avec des capteurs solaires et la stoké dans le dit puit
      je me demande quel est votre interet dans une telle négation car tout de meme au japon tout fonctionne sur ce principe depuis des decenies pourquoi ces gens ce serais t il obstiné si le systeme ne fonctionné pas
      je suis vraiment consterné de voir aussi peu de comprehension
      salutations

    • Que de connerie soi-disant scientifique…

      Il ne faut pas confondre loi de joule et effet joule…

      le radiateur électrique c’est l’effet joule. La pompe a chaleur elle utilise les lois de Joule (ou loi de la thermodynamique) et ça n’a rien a voir.

      - la 1er loi de joule indique que dans un système fermé l’énergie est conservée. Mais encore faut-il savoir définir un système fermé…
      - la 2eme porte sur l’irréversibilité d’une transformation… sans action extérieure!

      http://fr.wikipedia.org/wiki/Thermodynamique

      Pour en revenir a la pompe a chaleur, Il ne s’agit pas de créer de la chaleur (de l’énergie) avec de électricité comme avec un radiateur (effet joule), mais de créer un système qui prend l’énergie dans un milieu et la transfert dans un autre.

      La 2eme loi indique que sans action extérieur ce transfert se fait de celui qui a la plus grande énergie (chaleur) vers le système qui a la plus faible.
      Voila pourquoi il faut de l’électricité.
      Dans le cas d’un système parfait le rendement ne serait pas de 3 ou 4 mais infini. Puis qu’il ne s’agit pas de de créer de l’énergie (chaleur) mais de la transférer.

      bon je m’arrête la.

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