Le principe d'une pompe à chaleur ou PAC est de capter l'énergie inépuisable contenue dans l'air, l'eau ou le sol, afin de chauffer votre habitation. Une PAC fonctionne comme un réfrigérateur. La pompe à chaleur prélève des calories, dans un milieu, qui est considéré comme froid, au sens courant (l'eau d'un lac à + 5° par exemple), mais qui au sens thermodynamique est chaud. La pac transfère ces calories naturelles dans un premier échangeur, qui contient un fluide frigorigène. Ce fluide froid absorbe la chaleur de la source d'énergie, plus chaude que lui, et se transforme en vapeur froide, grâce à son faible point d'ébullition, c'est l'évaporation. La compression augmente la température du fluide. C'est là qu'intervient le compresseur de la pompe à chaleur, et sa consommation électrique. La vapeur chaude obtenue, peut atteindre 50°, se condense en liquide, c'est la condensation. Cette vapeur chaude transmet ses calories à un second échangeur chargé de faire passer la chaleur à un émetteur de chauffage, tel qu'un plancher chauffant par exemple. La pression du fluide frigorigène est réduite, c'est la détente. Le cycle évaporation, compression, condensation, détente peut recommencer.

L'efficacité d'une pompe à chaleur décroît avec l'écart de température, entre la température du milieu où l'on prélève les calories, et la température de consigne du chauffage. Le cop ou coefficient de performance tourne autour de 4 actuellement, et ce pour une température extérieure de + 7° en général, en aérothermie. Cela veut dire que pour 1 Kw d'électricité consommée, votre maison recevra 4 Kw de chaleur. Les systèmes les plus performants proposent une cop de 7, en géothermie.

Il existe trois types de pompes à chaleur :

• les pompes à chaleur air

Une pompe à chaleur air puise les calories nécessaires dans l'air extérieur et est constituée de deux éléments raccordés entre eux sur le chantier. Le module extérieur qui récupère l'air extérieur, et l'unité intérieure qui transfère la chaleur au système de chauffage de la maison. Voici le principe : il suffit de faire circuler l'air extérieur sur une batterie froide, grâce à un ventilateur variable, puis récupérer ces calories, et les faire monter à une température plus élevée, par le biais d'un fluide gazeux que l'on comprime.

1. La pompe à chaleur air / air ou pac air/air : le chauffage est assuré par de l'air chaud pulsé, diffusé par le bais de cassettes, grilles, split
3. Une pompe à chaleur air / eau ou pac air/eau : La chaleur peut être restituée dans ce cas par le biais d'un plancher chauffant ou plafond chauffant, voir mur chauffant, de radiateurs basse température, ou de ventilo convecteurs.
• Les pompes à chaleur eau :
1. Une pompe à chaleur eau / eau ou pac eau/eau : prélève la chaleur dans un circuit d'eau, en contact avec une nappe phréatique ou puits, un lac, ou le sol (captage horizontal ou vertical), afin de la transférer dans la maison, par l'intermédaire d'un plancher chauffant par exemple. C'est ce que l'on appelle de la géothermie très basse énergie. On utilise de l'eau glycolée dans le circuit présent dans le sol, sous terre.
• Les pompes à chaleur à détente directe ou pac sol/sol : le fluide frigorigène circule dans les deux boucles (boucle du réseau de captage horizontal posé à 60 cms, voir 2 m sous terre et aussi dans la seconde boucle, à l'intérieur de l'habitation (plancher chauffant ou radiateurs basse température).
• Les pompes à chaleur sol / eau ou pac sol/eau : le fluide frigorigène circule dans les capteurs enterrés dans la terre, et de l'eau circule dans le plancher chauffant de la maison, par exemple.

La pompe à chaleur peut transmettre la chaleur à différents émetteurs de chauffage, selon le type de PAC que vous avez choisi :

La consommation de votre pompe à chaleur dépendra de votre zone géographique, de l'isolation de votre maison, et du type de PAC choisie, ainsi que du type d'émetteur de chauffage retenu. Il faut savoir que la température de l'air variant tout au long de l'année, les performances d'une pompe à chaleur sur air sont moins bonnes qu'en géothermie. Il faut priviélgier cette solution dans les régions à climat doux ou tempéré. La pompe à chaleur à air peut vous faire faire des économies en mi-saison, par exemple en relève de chaudière fuel. Attention également aux gelées, qui peuvent faire givrer le ventilateur extérieur. Cependant le principal avantage d'une pompe à chaleur air est que l'investissement est beaucoup moins élevé qu'en géothermie. Et il est important de tenir compte aussi bien des consommations, que de l'amortissement de l'installation. Les nouvelles pac à air inverter, permettent également de faire des économies. (voir aérothermie et géothermie)

La majorité des pompes à chaleur sont réversibles, et peuvent rafraîchir votre logement en été par le biais du plancher, ou assurer la climatisation grâce à des ventilo-convecteurs. La réversibilité fournie généralement en standard, permet également le dégivrage de l'appareil, lorsqu'il gèle. Ici le processus s'inverse, la pompe à chaleur prélève les calories à l'intérieur de votre maison, afin d'évacuer cette chaleur à l'extérieur.

Une pompe à chaleur peut aussi chauffer de l'eau chaude sanitaire.

Il est important de prévoir un entretien annuel de votre pompe à chaleur. En effet un compresseur mal entretenu aura une durée de vie plus faible, et vous fera consommé de l'électricité inutilement.

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