Pompe à chaleur air-eau : comment ça marche ?

Pompe à chaleur air-eau : comment ça marche ?

29 novembre 2019 0 Par Tina

La pompe à chaleur est un mode de chauffage qui puise les calories au sein d’un environnement existant, pour les restituer à l’intérieur d’une habitation. Ce principe s’applique à la pompe à chaleur air-eau qui récupère les calories contenues dans l’air, les transforme en chaleur qui va chauffer de l’eau, ensuite diffusée dans votre installation de chauffage.

Comment fonctionne la pompe à chaleur air-eau ?

A la différence de la pompe à chaleur essonne air-air qui puise l’énergie dans l’air extérieur et la restitue sous forme d’air chaud, la pompe à chaleur air-eau, puise les calories dans l’air extérieur mais utilise l’eau pour transporter la chaleur. La plupart des modèles cessent de fonctionner dès que la température descend sous les -5°C, rendant indispensable un chauffage d’appoint dans certaines régions. Néanmoins, certains modèles, plus performants peuvent être opérationnels jusqu’à -25°C. Les performances de votre pompe à chaleur dépendent donc du climat de votre région. Cette solution n’est pas la plus adaptée lorsque votre région est soumise à des hivers rigoureux et des températures négatives. En effet, plus vous sollicitez l’électricité pour réchauffer l’eau de chauffage de votre installation, moins le rendement de votre pompe à chaleur air-eau est important et plus vous consommez d’énergie.

La transformation des calories de l’air en chaleur

La pompe à chaleur essonne air-eau est un système aérothermique qui utilise les calories de l’air extérieur pour les restituer dans l’eau de chauffage. Cette transformation est rendue possible en utilisant le fluide frigorigène, un gaz. En passant successivement de l’état liquide à l’état gazeux, le fluide frigorigène va transmettre l’énergie contenue dans l’air extérieur à l’eau du système de chauffage central. Cette transformation se compose de quatre phases :

  1. Le fluide frigorigène, à l’état liquide, récupère les calories de l’air extérieur. La température du fluide augmente grâce à l’énergie captée. Le fluide se transforme alors en gaz, il s’évapore ;
  2. Le compresseur, alimenté par un moteur électrique, aspire et compresse ensuite le fluide frigorigène. A la fin de cette phase, le fluide gazeux est chaud et sous haute pression ;
  3. La condensation du fluide frigorigène, alors à l’état de vapeur haute pression permet de transmettre la chaleur à l’eau de chauffage. Le gaz repasse à l’état liquide ;
  4. Le détendeur fait chuter la pression du fluide frigorigène et prépare le fluide liquide avant la phase d’évaporation.

La pompe à chaleur air-eau se compose de quatre composants

La pompe à chaleur air-eau se présente, pour la plupart des modèles, sous la forme d’un monobloc. Elle se compose de 4 éléments :

  • L’évaporateur qui permet la transformation du fluide frigorigène en vapeur ;
  • Le compresseur qui augmente la pression et la chaleur du gaz ;
  • Le condenseur qui permet au fluide frigorigène de restituer la chaleur à l’eau de chauffage ;
  • Le détendeur qui diminue la pression et la température du gaz.

Un chauffage d’appoint nécessaire avec la pompe à chaleur air-eau

Si les performances de la pompe à chaleur essonne air-eau sont très intéressantes et permettent de réaliser des économies d’énergie, il est important de souligner que la présence d’un système de chauffage d’appoint est souvent nécessaire lorsque les températures deviennent négatives. Le couplage de votre chaudière avec votre pompe à chaleur air-eau, vous apporte le confort thermique optimal en toutes conditions. Sachez tout de même que tant qu’elle offre un taux de rendement performant, la pompe à chaleur air-eau fonctionne en priorité. Lorsque les températures descendent en deçà d’un certain seuil, votre chauffage d’appoint prend le relais. Pour aller plus loin, un simulateur d’économies d’énergie peut se révéler intéressant pour savoir si cette solution est bien recommandée pour votre habitation ou s’il faut envisager d’autres types de travaux pour économiser encore plus sur votre facture énergétique.

Le rendement de la pompe à chaleur air-eau

Pour produire du chauffage, la pompe à chaleur essonne air-eau consomme de l’électricité. Elle a notamment besoin d’un moteur électrique pour compresser le fluide frigorigène. Le rendement d’une pompe à chaleur est exprimé par son COP (Coefficient de performance). Il traduit la quantité de chaleur produite par rapport à l’énergie électrique consommée par le compresseur. Plus le COP est élevé, plus la pompe à chaleur est performante. Une pompe à chaleur air-eau ayant un coefficient de performance (COP) de 3 permet de restituer 3 kWh d’énergie thermique pour 1 kWh d’énergie électrique consommée.

Avantages des pompes à chaleur

  • On paye 1kWh d’électricité pour avoir jusqu’à 5 kWh de chaleur
  • Les systèmes géothermiques permettent d’avoir des performances constantes
  • Certains systèmes sont réversibles ce qui permet de climatiser en été
  • La régulation est assez bonne, sauf dans le cas des planchers chauffants à eau, qui sont des systèmes avec beaucoup d’inertie et donc très difficiles à réguler
  • Les pompes à chaleur, sauf les PAC aérothermiques, sont éligibles aux aides financières en vigueur

Inconvénients des pompes à chaleur

  • Les prix à l’achat restent élevés même pour les systèmes aérothermiques
  • Les performances sont variables selon la température, les performances étant certifiées jusqu’à -7°C
  • La maintenance coûte cher et les systèmes ne sont pas très fiables
  • Les fluides utilisés sont des gaz à effet de serre très puissant
  • L’électricité n’est pas une énergie propre ou verte
  • Un abonnement électrique doit être pris en conséquence. En effet, l’appel de puissance est important au démarrage de la pompe à chaleur
  • Des problèmes de bruit peuvent apparaître ce qui cause aujourd’hui de nombreux problèmes de voisinage, notamment lorsque les systèmes sont installés en limite de propriété
  • Les systèmes ne peuvent pas être couplés à des radiateurs à eau classiques, sauf en utilisant des techniques très onéreuses (PAC haute température)

Quel professionnel choisir pour l’installation d’une pompe à chaleur ?

Le recours à un artisan RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) Qualibat ou QualiPAC est indispensable pour bénéficier des aides financières en vigueur. Cela vous permettra en outre de sélectionner une entreprise évaluée régulièrement. Privilégiez les professionnels qui se déplacent à votre domicile pour réaliser une étude technique précise et ne signez pas les devis AVANT d’avoir monté vos dossiers d’aides financières. Portez attention à la réactivité et à la disponibilité de votre interlocuteur et enfin, exigez une attestation de l’assurance décennale qui couvre les travaux réalisés.

Conclusion

Les systèmes de pompe à chaleur essonne sont une bonne alternative aux chaudières gaz à condensation. Cependant, elles sont souvent moins fiables, plus difficilement réparables et plus chères à l’achat. Elles comptent cependant comme un système d’énergie renouvelable dans le cadre de la réglementation thermique 2012. Aujourd’hui, les pompes à chaleur sont de plus en plus utilisées pour produire de l’eau chaude sanitaire avec les ballons d’eau chaude thermodynamiques.