Les pompes à chaleur

Définition
Une pompe à chaleur est un dispositif thermodynamique (qui fabrique de la chaleur) permettant de transférer la chaleur du milieu le plus froid (et donc le refroidir encore) vers le milieu le plus chaud (et donc de le chauffer), alors que spontanément la chaleur se diffuse du plus chaud vers le plus froid jusqu'à l'égalité des températures.

Par exemple, le réfrigérateur est un des systèmes de pompe à chaleur les plus connus.

La seule consommation énergétique est celle qui met en mouvement les fluides et donc la compression du gaz.

Les différents types d'alimentation des pompes à chaleur

Toutes les pompes à chaleur ne fonctionnent pas sur le même type d'alimentation. Certaines travaillent sur la chaleur de l'air, d'autres sur la chaleur de l'eau ou même sur celle du sol (énergie géothermique).

Pompe à chaleur Air - Air
Dans ce système les calories sont captées dans l'air extérieur, puis restituées dans la maison à l'aide de gaines qui redistribuent l'air dans toute la maison.

Pompe à chaleur Air - Eau
Dans ce système les calories sont captées sur l'air extérieur, puis restituées dans la maison à l'aide d'un réseau de distribution de chaleur ou plus simplement par le biais d'installation de chauffage central par radiateurs.

Pompe à chaleur avec prélèvement d'eau

Il est important de noter que le débit d'eau à l'évaporateur pouvant être important pour ce type de machine, il est donc nécessaire avant toute acquisition de se renseigner sur le débit d'eau de la machine envisagée, de s'assurer que la source d'eau aura un débit suffisant et qu'il sera possible de rejeter l'eau refroidie dans un puits capable de recevoir cette quantité d'eau ; ce puits devant recevoir l'eau refroidie devra être situé à une distance suffisamment importante de la source d'eau chaude de façon à ce que l'eau de retour de la machine puisse à nouveau se réchauffer sous terre avant d'être à nouveau captée par le forage.

En règle générale, l'eau sur laquelle seront captées les calories sera à une température d'environ 12 °C et l'eau refroidie en sortie de machine sera à 7 °C (l'eau en sortie de machine est à une température inférieure par rapport à l'eau en entrée de machine car on capte les calories sur l'eau à l'entrée de la machine).

Ce type de technologie, pratiqué en grande quantité durant la dernière décennie, a connu de nombreux problèmes que ce soit autant en terme de rendement (qualité et débit d'eau non suffisant) qu'en terme écologique (forage de réception d'eau incapable d'absorber la totalité du rejet).

Cette technique, de plus en plus oubliée, est maintenant remplacée par deux autres types de captage de calorie au sol : le captage horizontal ou vertical.

Ces types de captage n'utilisent plus l'eau pour le transfert de calories, l'échangeur du générateur (capteur) est directement en contact avec le sol.
 
Pompe à chaleur géothermique

Pour les habitations individuelles ou les petits immeubles, la plupart des pompes à chaleur géothermiques captent l'énergie du sol par un circuit constitué de tuyaux de polyéthylène (PE). Il existe deux types de captage :

Pompe à chaleur géothermique avec capteurs horizontaux

Enterré à environ un mètre sous le sol, le circuit est constitué de boucles (par exemple sous le jardin pour une maison individuelle). Il est facile à poser mais occupe environ deux fois et demie la surface habitable à chauffer. Par exemple 500 m² de jardin utilisé pour une surface à chauffer de 200 m². Cet espace peut être planté de gazon ou de petits arbustes, mais n'accepte aucun arbre à longues racines.

Ce système de captage est sans aucun doute celui qui sera le moins onéreux lors de sa fabrication. Il assure le transfert de chaleur par un circuit de distribution hydraulique, que ce soit dans le réseau de capteurs (rempli d'un mélange eau + antigel) ou dans la maison équipée d'un système de chauffage, allant d'un ensemble de radiateurs en fonte traditionnelle à une installation complète en plancher chauffant.

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