La pompe à chaleur : comment ça marche ?

La pompe à chaleur : comment ça marche ?

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. Compte tenu du fait que les bâtiments, en France, représente environ 40 % des émissions de gaz à effet de serre, le bâti représente un axe d’amélioration important de nos performances énergétiques. La pompe à chaleur peut y aider.

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, suivant la source de la chaleur pompée à la source froide, et suivant où cette chaleur extraite est ensuite restituée à la source chaude qui peut également être de différents types de milieu.

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

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 :

  • 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 – au logement.
pompe à chaleur

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur (image wikipedia)

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 calories de l’air extérieur sont gratuites mais il faut dépenser de l’énergie pour les extraire. En moyenne pour récupérer 3kWh de l’extérieur il faut dépenser 1kWh.

Les différents types de pompes à chaleur

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

  • la source d’énergie,
  • le 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…).

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

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.

pompe a chaleur

Les avantages de la pompe à chaleur sol :

  • 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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Illustration bannière : Pompe à chaleur côté jardin, en hiver © V. J. Matthew Shutterstock