Comment fonctionne une pompe à chaleur :
Figure : Structure de la pompe à chaleur
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Source de chaleur
Pompe à chaleur
a. Évaporteur
b. Compresseur
c. Condensateur
d. Détendeur thermostatique
Distribution de la chaleur
Types de pompe à chaleur
Selon le type de milieu dont l’énergie est extraite (terre, eau ou air), il en résulte différents types de pompes à chaleur :
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Pompe à chaleur saumure-eau (sonde géothermique)
Pompe à chaleur eau-eau
Pompe à chaleur air-eau
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Figure : Les 3 types de pompes à chaleur
Fonctionnement des trois types de pompe à chaleur
Pompe à chaleur saumure -eau (sonde géothermique)
Les pompes à chaleur saumure - eau, couramment appelées sondes géothermiques, chauffent par géothermie. Il existe différentes possibilités d’exploiter la chaleur terrestre.
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En plus de sondes géothermiques, il est également possible de planter des pieux géothermiques ou des nappes de tubes,
la sonde géothermique étant de loin la technique la plus souvent utilisée.
Principe de fonctionnement
de la sonde géothermique
En raison de la température relativement constante du sol, les sondes géothermiques offrent un haut rendement, mais sont liées à des frais d’investissement plus élevés. Tout sol ne se prête pas au forage de sondes géothermiques, et il convient, en particulier dans les zones de présence de nappe phréatique, d’en contrôler l’aptitude pour chaque cas particulier.
Une autorisation de la commune est requise pour une telle installation.
Pompe à chaleur eau - eau (nappe phréatique)
Les pompes à chaleur eau - eau sont utilisées pour deux sources d’énergie différentes :
- Nappe phréatique
(dans la plupart des cas)
- Eaux de surface
(lacs, fleuves, ruisseaux)
Principe de fonctionnement de
la pompe à chaleur eau - eau
Dans le cas de l’exploitation d’une nappe phréatique, l’eau souterraine est conduite au travers d’un échangeur de chaleur (la chaleur est extraite) par des puits d’aspiration et de rejet. La nappe phréatique garde une température presque constante pendant toute l’année, ce qui permet un bon rendement de la pompe à chaleur.
Si l’eau souterraine est de bonne qualité, des puits existants peuvent
être utilisés. Le niveau de la nappe phréatique et la capacité sont des éléments décisifs.
Cette solution requiert également
une autorisation de la commune, tout comme pour la sonde géothermique.
Pompe à chaleur air - eau
Une pompe à chaleur air - eau exploite l’énergie en provenance de l’air ambiant pour chauffer la maison. L’air est chauffé en permanence sous l’effet du rayonnement solaire. La pompe à chaleur absorbe cette énergie à basse
température pour l’amener à un niveau plus élevé.
L’installation de la pompe à chaleur
air - eau est relativement simple et très abordable.
Installation de la pompe à chaleur
air - eau à l’intérieur ou à l’extérieur ?
Les pompes à chaleur air - eau peuvent être installées à l’intérieur comme à l’extérieur. La rentabilité est similaire dans les deux cas.
- Si installée à l’intérieur, la pompe à chaleur air - eau est installée en cave. La totalité du circuit est intégrée dans le bâtiment, seuls l’admission et l’échappement de l’air s’effectue avec l’extérieur.
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- L’installation à l’extérieur est la plus courante. Cette solution, faisant appel à des pompes à chaleur compactes, génère la chaleur dans l’appareil extérieur pour ensuite la transférer dans l’accumulateur de la chaufferie.
- Dans le cas des pompes à chaleur de type split, le circuit est divisé, l’évaporateur étant installé à l’extérieur et le condenseur à l’intérieur du bâtiment.