La pompe à chaleur

Une pompe à chaleur (PAC), aussi appelée thermopompe , est un dispositif permettant de transférer de l’énergie thermique (anciennement « calories ») d’un milieu à basse température (source froide) vers un milieu à haute température (source chaude). Ce dispositif permet donc d’inverser le sens naturel du transfert spontané de l’énergie thermique.

Selon le sens du dispositif de pompage, une pompe à chaleur peut être considérée comme un système :

  • de chauffage, si l’on souhaite augmenter la température de la source chaude ;
  • de réfrigération, si l’on souhaite abaisser la température de la source froide.

Lorsque le but du dispositif de pompage est à la fois de chauffer et de refroidir, le système est alors considéré comme une thermo-frigo-pompe.

Des pompes à chaleur se retrouvent ainsi dans de nombreuses installations telles que des réfrigérateurs, des climatiseurs et divers systèmes de chauffage.

Pompe à chaleur air-eau

L’énergie thermique est transférée de l’air constituant un milieu à l’eau constituant un autre milieu (souvent un circuit caloporteur) ;

Pompe à chaleur air-air

La chaleur est extraite de l’air extérieur pour être restituée à l’air intérieur. Ce montage peut également se trouver sur des systèmes pompant la chaleur de l’air évacué (vicié) d’un local pour la restituer à l’air neuf injecté.

D’autres pompes à chaleur utilisent l’air comme source froide (refroidissement de l’air pour chauffer l’eau d’une piscine par exemple) mais le rendement est moindre et dépend de la température de l’air extérieur. Les risques de givrage du radiateur extérieur peuvent être importants lorsque la température de l’air extérieur est basse et l’hygrométrie élevée, le rendement devenant alors très faible.

Certains modèles sont inversibles (ou, improprement, « réversibles »), c’est-à-dire capables de transférer de la chaleur de la maison vers l’extérieur. Ces machines ont l’avantage de pouvoir servir de climatisation si les échangeurs de chaleur s’y prêtent : le plancher chauffant a une capacité relativement limitée à devenir plancher rafraîchissant mais les radiateurs ne conviennent pas (question d’aire d’échange et de génération de condensats) : il faut les remplacer par des ventilo-convecteurs nettement plus coûteux et générant d’autres contraintes (alimentation électrique, évacuation des condensats, bruit, etc.).

Les pompes à chaleur air-air peuvent utiliser l’air issu d’un échangeur air-sol pour alimenter l’entrée d’air et améliorer ainsi leur efficacité. Dans la pratique, le débit important d’air brassé réduit très fortement cet intérêt : le puits canadien, ou provençal, n’est efficace qu’avec un volume d’air compatible avec la vitesse d’échange thermique de l’air introduit, la capacité d’échange thermique du conduit et la température du sol autour du conduit.

En général, un puits canadien sert plutôt à réchauffer un tant soit peu l’air neuf admis dans le bâtiment. Avec de tels débits d’air, il vaut mieux récupérer l’énergie sur l’air rejeté et, éventuellement, réchauffer l’air neuf avec l’énergie récupérée[pas clair]. Il existe des PAC à double flux air-air qui réalisent cet échange tout en assurant les débits d’air et donc le renouvellement d’air contrôlé à l’intérieur du bâtiment.

Les PACs proposées par COPEE

Les pompes à chaleur proposées par COPEE sont des pompes air-eau mono/duo ou des pompes air-air.


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