Fonctionnement d'une pompe à chaleur (PAC) air-eau

Pompe à chaleur air-eau (PAC)


Pompe à chaleur air-eau : système de chauffage performant

Une pompe à chaleur air-eau est un système de chauffage très performant grâce au transferts d'énergie de l'unité extérieure vers l'unité intérieure.

La PAC air-eau puise les calories présentes dans l'air extérieur pour les injecter dans le système de chauffage via son unité intérieure pour chauffer l'eau de votre circuit.

 

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L'air extérieur : ressource inépuisable d'énergie gratuite

Nombre d'entre nous sommes stupéfait devant le fonctionnement d'une pompe à chaleur, alors que ce n'est qu'un frigo avec un système de réchauffement et de rafraichissement inversé.

  • Un réfrigérateur capte l'énergie contenue à l'intérieur. C'est la raison pour laquelle il y fait froid. Et diffuse l'énergie captée dernier au niveau des serpentins ou la grille souvent de couleur noire. C'est pour cela qu'il y fait chaud.
  • La pompe à chaleur air-eau puise les calories dans l'air à l'aide du groupe extérieur. Donc on peut dire que l'air qui passe de part en part de l'unité (ou groupe) extérieure est plus froid de quelques degrés une fois l'énergie captée.

Grâce aux liaisons frigorifiques reliant l'unité extérieure à l'unité intérieure, les calories (ou l'énegie gratuite) sont acheminées pour être diffusées dans le circuit de chauffage pour chauffer l'eau de chauffage ou l'eau chaude sanitaire.

Le transfert de calories est possible grâce au fluide caloporteur ou liquide frigorigène.

 

Le groupe exérieur capte les calories

L'emplacement de l'unité ou groupe extérieur doit être placé dans un endroit ensoleillé et aéré. Dans un jardn, une terrasse ou encore un balcon, l'unité extérieure capte l'énergie dans l'air par le biais de son évaporateur contenant le gaz frigorigène. Ce liquide caloporteur (R410 A ou R407C) s'évapore pour se transformer en gaz à l'intérieur du circuit frigorifique.

Le fluide boue à très faible pression et à des températures négatives ou positives pour être acheminé vers le compresseur : c'est ce qui fait les propriétés exceptionnelles de ce gaz.

 

Le compresseur élève la température du gaz R410A et R407 C

De l'évaporateur, le gaz chaud est acheminé vers le compresseur. A piston ou muni d'une technologie SCROLL, le rôle du compresseur est d'augmenter la température du gaz pour atteindre 55°C ou 65 °C et transférer cette énergie vers l'unité intérieure.

Selon la nature du gaz, la pompe à chaleur sera de basse ou haute température.

 

Choisir une PAC Haute Température ou Basse Température

 

L'unité intérieure diffuse l'énergie gratuite pour chauffer votre maison

Une fois ce gaz comprimé par le compresseur, il est acheminée vers l'unité intérieure. Pour permettre la diffusion des calories comprises dans la gaz à l'eau de votre chauffage, un échangeur à plaque est indispensable.

L'échangeur à plaques est constitué de 2 circuits bien distincts séparés par des plaques en métal permettant l'échange des calories contenus dans le circuit du liquide frigorigène au circuit contenant l'eau du chauffage : chauffage central ou plancher chauffant.

Une fois que l'énergie a été diffusée, le gaz se condense pour revenir à son état liquide. D'où l'autre appellation de l'unité intérieure : le condenseur.

 

La circulation du fluide est assurée par le compresseur

La majorité de l'énergie consommée par une pompe à chaleur est réalisée au niveau du compresseur. Le rôle du compresseur est de faire circuler de liquide frigorigène et de compléter sa température de chauffe iniale par les calories de l'air extérieur.

Lorsque le compresseur consomme 1kwh, la pompe à chaleur en fournit 3 kwh grâce aux calories gratuites contenues dans l'air extérieur. Contrairement à une chaudière où l'on parle de rendement, dans le cas des PAC air-eau on parle de COP, Coefficient de Performance pour traduire la quantité d'énergie fabriquée.

 

La performance de la pompe à chaleur (PAC) air-eau et température extérieure

Les performances des pompes à chaleur dépendent directement de la température extérieure. Au plus il fait froid, au moins elles sont performantes. Certes elles peuvent fonctionner jusqu'à des températures de -15°C, mais à ces températures, la chaleur produite est égale à l'énergie consommée.

Il existe 3 solutions :

  • Dimensionner la pompe à chaleur air-eau pour fournir l'énergie nécessaire même à des températures hivernales très basses. Mais le coût d'acquisition sera très élevé.
  • Acheter une pompe à chaleur équipée d'une résistance électrique étagée de 6kwh pour pallier aux jours les plus froids. Cependant, durant cette période très froide, votre facture électrique grimpera.
  • Installer un chauffage d'appoint en plus de votre PAC air-eau comme un poêle à bois ou radiateurs électriques.


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