En principe, le nom de pompe à chaleur peut être pris au sens littéral, car la chaleur est littéralement pompée dans une pièce. C’est évidemment un peu plus compliqué dans le détail, mais le principe de base est assez simple.
Cela peut sembler contradictoire, mais c’est vrai : le cœur d’une pompe à chaleur est ce qu’on appelle le réfrigérant. Les propriétés physiques de cette substance sont utilisées lorsqu’une pompe à chaleur extrait de la chaleur. Au cours de ce changement, le réfrigérant absorbe de la chaleur, qui peut ensuite être chauffée davantage par compression. Lorsqu’elle se refroidit et que la pression diminue, la substance passe de la forme gazeuse à la forme liquide.
Le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur
Une pompe à chaleur utilise normalement l’énergie naturelle pour chauffer confortablement une maison ou un appartement. En principe, le système est conçu de manière à ce qu’il y ait un circuit électrique. Ce circuit contient des réfrigérants auxquels la chaleur est fournie en un point et dissipée en un autre.
La chaleur entrante est prise dans le sol, l’eau ou l’air. Le réfrigérant circule sous forme liquide dans l’un de ces milieux. En raison de la différence de température, la solution absorbe l’énergie de l’environnement sous forme de chaleur et s’évapore. Cela entraîne une légère baisse de la température de l’environnement.
Là, le réfrigérant chaud transfère la chaleur au fluide de chauffage de la maison qui entre ensuite dans le détendeur. Au niveau de la soupape d’expansion, la pression est à nouveau fortement réduite. Cela permet au gaz de se détendre, ce qui entraîne un refroidissement extrême et le retour à l’état de polymère liquide. Ce cycle peut recommencer.
Il existe trois types de pompes à chaleur
Bien entendu, toutes les pompes à chaleur ne sont pas identiques. Au contraire, il existe différents modèles, qui diffèrent tous par la zone dans laquelle ils puisent la chaleur.
Pompes à chaleur à air
Par exemple, il existe une pompe à chaleur à air. Dans ce cas, l’air extérieur est utilisé pour chauffer le réfrigérant dans l’échangeur de chaleur. L’avantage est qu’elle nécessite des coûts d’investissement relativement faibles. L’inconvénient est que la différence de température est trop faible, surtout en hiver lorsque les températures sont bien en dessous de zéro. Cela signifie que la pompe à chaleur ne peut plus fonctionner efficacement. Il est donc nécessaire de disposer d’un système de chauffage alternatif pour les jours les plus froids de l’année.
Dans le cas des pompes à chaleur à air, on distingue les pompes à chaleur air-eau et les systèmes air-air. Dans un système air-eau, la chaleur est transférée au système d’eau de la maison ; dans l’autre type, l’air est chauffé directement.
Pompes à chaleur géothermiques
Le deuxième type est la pompe à chaleur dite géothermique. Dans ce type, l’énergie thermique est puisée dans le sol. Il existe deux variantes : l’une est une sonde forée profondément dans le sol et l’autre est un collecteur horizontal plat. Ce type est également connu sous le nom de “pompe à chaleur eau salée/eau”.
L’avantage est qu’aucun autre système de chauffage n’est nécessaire, car la température souterraine est assez constante et fiable. En revanche, les coûts d’acquisition sont considérablement plus élevés, car il faut d’abord réaliser des puits profonds ou des travaux d’excavation de grande envergure.
Pompes à chaleur eau
La troisième variante est la pompe à chaleur dite eau. Avec ce type de pompe à chaleur, un trou de forage est construit avec de l’eau souterraine à une températur. L’eau est aspirée par un puits d’aspiration et utilisée pour chauffer le réfrigérant, qui est ensuite renvoyé dans la nappe phréatique par un puits dit d’absorption.
Là aussi, les coûts d’investissement sont relativement élevés. Un autre facteur de complication est que dans certaines régions, le niveau des eaux souterraines est si bas que