L’aérothermie

Durant les 10 dernières années, les ventes de pompes à chaleur ont explosé en France. En effet, moins compliqué en terme d’installation que la géothermie, l’aérothermie a les faveurs des habitations françaises. Premièrement parce que les PAC fonctionnent grâce à l’électricité, qui est une énergie accessible à défaut d’être bon marché. De plus, les PAC sont les seuls systèmes à bénéficier de rendements supérieurs à 1, que l’on appelle coefficient de performance (COP). Cela signifie qu’en payant 1 kWh d’électricité, la maison recevra jusqu’à 4 à 5 kWh de chaleur. À noter que tout le monde (ou presque) possède déjà une pompe à chaleur car c’est ce principe qui équipe nos réfrigérateurs.

La pompe à chaleur : principe aérothermique

Principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur

Le principe d’une pompe à chaleur repose sur la différence de températures entre l’évaporation et la condensation selon la pression d’un fluide frigorigène.

Principe : la chaleur de l’air extérieur (même en dessous de 0°C il y a de la chaleur) ou de l’eau va faire évaporer le fluide de la PAC (évaporateur). Une fois celui-ci compressé (compresseur), il se condensera à l’intérieur de la maison (condenseur), libérant la chaleur qu’il a accumulé. Enfin, le détendeur permettra de remettre le fluide à l’état initial, c’est-à-dire liquide et à basse pression.

Schema de fonctionnement d’une pompe à chaleur

Les technologies de pompes à chaleur

Les PAC à détente directe

Avec cette technologie, il n’y a qu’un seul circuit remplit de fluide frigorigène. Ce dernier circule donc dans les pompes, les capteurs et les émetteurs de chaleur. Solution à éviter car la charge en fluide frigorigène est très importante et les risques de pollution sont donc élevés.

Les PAC mixtes

Le fluide frigorigène circule dans les capteurs de chaleur et les transmet via un échangeur au fluide de chauffage (air ou eau). Les performances sont légèrement inférieures à celle d’une PAC à détente directe (ajout d’un échangeur) mais la charge en fluide est moindre.

Les PAC à fluide intermédiaire

Le fluide frigorigène est contenu uniquement dans la PAC. Un premier fluide vient lui apporter les calories nécessaires à son évaporation, la chaleur sera ensuite transmise au fluide de chauffage.

Les PAC à absorption gaz

Il existe des pompes à chaleur dont le compresseur ne fonctionne pas à l’électricité mais au gaz. Cette technologie se développe rapidement et les rendements sont très intéressants. Toutefois, les PAC gaz sont aujourd’hui réservées à de grosses puissances nécessaires aux bâtiments tertiaires ou résidentiels collectifs.

Les techniques de chauffage grâce aux pompes à chaleur

Les pompes à chaleur aérothermiques

Ce sont les systèmes les plus utilisés. Ils captent les calories de l’air extérieur pour les restituer grâce à des ventilo-convecteurs (convecteurs à air) ou par le biais de planchers chauffants à eau. Ils sont faciles à mettre en place et restent moins onéreux que les systèmes géothermiques mais avec des performances moindres. Dans le cas des PAC aérothermiques, les COP sont généralement de 3 à 10 selon la température extérieure. Ces systèmes doivent être réversibles ou équipés de résistances de dégivrage pour éviter que le givre ne bouche l’évaporateur lorsque les températures sont négatives.

Les pompes à chaleur géothermiques horizontales

Le système permet de capter les calories contenues dans la terre pour les restituer à l’intérieur. Le capteur doit être situé à une profondeur d’environ 80cm et faire une surface d’environ deux fois la surface habitable de la maison. Le principal avantage de cette technologie est que la température de la terre, même à une faible profondeur est plus constante que l’air extérieur. Cela permet d’avoir des températures plus élevées qui augmentent donc les COP de l’installation.

Les pompes à chaleur géothermiques verticales

C’est sans aucun doute le système le plus onéreux des technologies de PAC. En effet, on creuse à des profondeurs pouvant atteindre 100m. Le fluide captera ainsi les calories contenues dans la terre, celles d’une nappe phréatique ou d’un puits. Ces deux dernières possibilités nécessitent cependant des précautions très particulières. À cette profondeur, la température est constante et fait donc bénéficier de COP stables et élevés.

Les splits systèmes

Les splits systèmes sont particulièrement présents dans les locaux tertiaires. Ils fonctionnent sur le même principe que les PAC aérothermiques mais sont splittés (séparés) en plusieurs unités. C’est-à-dire qu’il y a une pompe à chaleur par pièce (ou bureau). Ces systèmes sont peu onéreux mais leurs performances énergétiques sont les plus basses des systèmes de PAC.

Selon la configuration de votre habitation certains systèmes aérothermiques pourront être plus au moins adapté. Il est donc important de se rapprocher d’un professionnel du secteur comme France PAC Environnement pour élaborer votre projet.

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