Que devriez-vous savoir sur les pompes à chaleur air-eau ?

Dans cet article, nous parlons en particulier des pompes à chaleur (PAC) qui utilisent les sources d’énergie air et eau. Nous analysons leur fonctionnement, leurs composants techniques et les avantages énergétiques qu’elles proposent.

Le fonctionnement de pompe à chaleur air-eau

Les pompes à chaleur air-eau fonctionnent de manière très simple.

  • Le fluide frigorigène à l’état liquide capte les calories présentes dans l’air extérieur et élève sa température avant de se transformer en gaz.
  • Un compresseur électrique aspire le fluide gazeux, le compresse et le fait monter en pression.
  • La condensation du fluide, devenue vapeur à haute pression, permet ensuite la transmission de la chaleur à l’eau de chauffage et le gaz redevient liquide.
  • La pression du fluide chute sous l’effet du détendeur avant la phase d’évaporation.

Cette succession de phases liquides et gazeuses permet au fluide frigorigène de transmettre au système de chauffage, l’énergie contenue dans l’air extérieur.

Le rendement d’une PAC est exprimé par son COP ou Coefficient de Performance. La valeur exprimée indique la quantité de chaleur produite par rapport à l’énergie électrique consommée par le compresseur. En exemple, si une PAC air-eau a un COP de 3, cela signifie que l’appareil restituera 3 kWh d’énergie thermique pour 1 kWh d’énergie électrique utilisée. Sachez que plus le COP est élevé, plus la pompe à chaleur est performante.

La pompe à chaleur air-eau et ses composants techniques

Une pompe à chaleur air-eau est principalement composée de deux unités : une unité externe pour assurer l’absorption de l’énergie de l’air et une unité intérieure qui se compose d’un module hydraulique.

Ci-dessous, nous expliquons un peu plus en détail la fonction des éléments de chaque unité.

– Le compresseur. C’est celui qui permet le développement du procédé. C’est aussi cet élément qui nécessite le plus d’électricité pour fonctionner.

– Le condenseur. C’est un échangeur situé le long de la chaudière. C’est à travers ce composant que le fluide frigorigène, sous forme de vapeur, transfère toute son énergie à l’eau du réservoir. À mesure que l’énergie diminue, elle se condense et revient à l’état liquide.

– Évaporateur. La fonction de l’évaporateur est d’échanger la chaleur grâce à un système d’ailettes. Dans ce processus, le fluide réfrigérant est converti en vapeur.

– Détendeur. Ce composant du circuit a pour fonction d’équilibrer la pression et de réduire la température du réfrigérant au maximum. En effet, le fluide frigorigène présent dans l’évaporateur doit nécessairement être à une température inférieure à celle de l’air ambiant. De même, le fluide frigorigène qui se trouve dans le système, en particulier dans le condenseur, doit avoir une température plus élevée que l’eau destinée à chauffer à l’intérieur du réservoir.

Les avantages énergétiques des pompes à chaleur

Ce type de système est utilisé dans les équipements de chauffage, soit pour générer de la chaleur, soit pour chauffer l’eau sanitaire. Cependant, il existe des pompes à chaleur air-eau qui, grâce à un système inversé, peuvent être utilisées pour la climatisation. Ce type de PAC est appelé pompe à chaleur réversible.

Beaucoup de gens installent les pompes à chaleur dans leurs maisons, principalement en raison des grandes économies d’énergie dont elles proposent. En effet, pour couvrir l’ensemble des besoins de chauffage d’une habitation, une PAC air-eau n’a besoin que d’environ 30 % d’électricité. Les 70 % restants proviennent de l’énergie extraite dans l’air ambiant. Le système permet donc de faire des économies en réduisant la part de consommation électrique. Cela va également de pair avec son intérêt écologique : une consommation électrique réduite signifie moins d’émission de CO2.

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