fonctionnement pompe a chaleur air air

Fonctionnement d'une pompe à chaleur air eau : caractéristiques, avantages et coût

La pompe à chaleur air eau est une solution de chauffage durable pour un logement. Ce type d’installation puise les calories présentes dans l’air, afin de produire du chauffage et de l’eau chaude sanitaire pour une maison. 

Écologique et économique, découvrez tout ce que vous devez savoir sur le fonctionnement d’une pompe à chaleur air eau.

Résumé

Le fonctionnement d'une pompe à chaleur air eau repose sur quatre éléments

La pompe à chaleur air eau est un système aérothermique. En effet, elle puise les calories présentes dans l’air extérieur afin d’assurer son fonctionnement. Cette énergie naturelle et gratuite est transférée, afin d’assurer la production de chauffage et d’eau chaude sanitaire dans une maison. Ce principe de transfert de chaleur d’une source froide vers une source chaude est appelé « dispositif thermodynamique ».
Quatre éléments sont indispensables pour assurer le fonctionnement d’une pompe à chaleur air eau :

  • l’évaporateur : il joue le rôle d’échangeur thermique, en restituant les calories qu’il a puisées dans l’air ambiant ;
  • le compresseur : il a pour fonction d’élever la température, afin de transformer le fluide frigorigène en gaz chaud ;
  • le condenseur : ce second échangeur thermique cède la chaleur absorbée par l’évaporateur, afin de la transférer vers les émetteurs de la maison (plancher chauffant, radiateurs, ballon d’eau chaude sanitaire) ;
  • le détendeur : il joue le rôle inverse du compresseur, puisqu’il est en charge de faire baisser la température du liquide frigorigène.
schema air eau

En détail

Les quatre étapes du fonctionnement d'une pompe à chaleur air eau

L’installation d’une pompe à chaleur air eau est scindée en deux parties bien distinctes :

  • une unité extérieure (aussi appelée groupe moteur), en charge de puiser l’énergie présente dans l’air ;
  • une unité d’intérieur intégrant un échangeur thermique, afin de transférer la chaleur à l’eau du circuit de chauffage central.

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur air eau se décompose en quatre étapes :

  1. La captation de la chaleur de l’air extérieur.
  2. Les phases d’évaporation et de compression qui vont transformer le liquide frigorigène en gaz.
  3. Le transfert de la chaleur dans la maison.
  4. Le retour à la situation initiale avant le démarrage d’un nouveau cycle.
 

1. La captation de la chaleur dans l’air extérieur

Une unité extérieure intègre un évaporateur, qui est en charge de l’absorption des calories présentes dans l’air. La chaleur de la source dite froide est ensuite transférée dans un circuit de tuyauteries.

2. La transformation du fluide frigorigène en gaz chaud

Le fluide frigorigène est essentiel dans une installation thermodynamique, car il permet d’enclencher un cycle compression/détente. Le liquide frigorigène a la particularité de s’évaporer même à basse température. Sous l’effet de la chaleur délivrée par l’évaporateur, celui-ci entre en ébullition jusqu’à sa complète évaporation. Sous l’action du compresseur qui va élever la pression, le fluide passe à l’état de gaz chaud.

3. Le transfert de la chaleur dans les installations de la maison

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur air eau, combiné à une installation de chauffage, se substitue au rôle d’une chaudière. Contrairement à une pompe à chaleur air air, une PAC air eau ne peut pas jouer le rôle de climatisation. En revanche, elle peut servir à chauffer :

  • les radiateurs à basse température, afin de profiter d’un confort thermique agréable et harmonieux dans chaque pièce de la maison ;
  • un chauffage au sol, afin de profiter de la chaleur douce et de la discrétion d’un plancher chauffant ;
  • un ventilo-convecteur, qui ressemble à un bloc mural et dont le rôle est de diffuser la chaleur ;
  • un ballon d’eau chaude sanitaire, si vous optez pour une pompe à chaleur avec production d’eau chaude sanitaire.
 

4. Le retour à la situation initiale avant le démarrage d’un nouveau cycle

Une fois libérée de sa chaleur, la température de la vapeur commence à baisser. Elle va alors condenser jusqu’à revenir à son état liquide. À ce stade, la température du fluide frigorigène est encore trop élevée pour être en mesure d’absorber la chaleur de l’air. Le rôle du détendeur est de faire baisser sa température, afin de pouvoir démarrer un nouveau cycle.

Avantages

Quels sont les avantages d'une pompe à chaleur air eau ?

Le marché des PAC air eau est en pleine expansion. Il faut dire qu’elles présentent de nombreux avantages :

  • Un confort thermique garanti : une pompe à chaleur est dimensionnée afin de couvrir l’ensemble des besoins d’une maison, sans avoir recours à un appoint électrique.
  • Une installation 2 en 1 : une PAC air eau permet aussi bien de profiter d’un système de chauffage performant, que de produire de l’eau chaude sanitaire.
  • Un rendement performant : le coefficient de performance d’une PAC air eau (aussi appelé COP) se situe autour de 3. Autrement dit, pour 1 kW d’énergie électrique consommée, elle restitue 3 kWh d’énergie thermique.
  • Des économies sur la facture énergétique : le fonctionnement d’une pompe à chaleur air eau permet de diviser par trois la facture énergétique.
  • Une faible consommation en électricité : les appareils d’une pompe à chaleur air eau sont peu énergivores.
  • L’utilisation d’une énergie renouvelable : tout comme le panneau solaire, la pompe à chaleur air eau fonctionne grâce à l’utilisation d’une énergie renouvelable.
  • Un impact réduit sur l’environnement : l’empreinte carbone d’une pompe à chaleur air eau est réduite (réduction de l’émission de gaz à effet de serre).
  • Une facilité d’installation : la mise en place d’une pompe à chaleur air eau ne nécessite pas de gros travaux.
  • Des aides pour l’installation d’une PAC : tous les modèles de PAC sont éligibles aux aides financières et au crédit d’impôt.

Coûts

Le coût de fonctionnement d'une pompe à chaleur air eau

Le coût de l’installation et de l’entretien d’une pompe à chaleur air eau va dépendre de plusieurs paramètres :

Devis

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