Une pompe à chaleur, également connue sous le nom de thermopompe, est un dispositif qui transfère la chaleur d’une source froide et à basse température vers un environnement plus chaud. Les pompes à chaleur constituent un choix rentable et écologique pour le chauffage des habitations. Ce document vous aidera à comprendre le fonctionnement des différents types de pompes à chaleur, ainsi que leurs avantages et inconvénients réels. Nous vous donnerons également quelques conseils d’entretien pour en assurer le bon fonctionnement.
Comment fonctionne une pompe à chaleur ?
Le fonctionnement d’une pompe à chaleur repose sur l’utilisation d’une énergie naturelle renouvelable pour chauffer ou rafraîchir un logement grâce à un système thermodynamique. En résumé, l’énergie thermique existant dans un environnement spécifique (la source chaude) est extraite, modifiée et transférée à l’environnement à chauffer par une série de procédures (la source froide).
Une pompe à chaleur est classée comme une pompe de chauffage ou de refroidissement selon qu’elle est utilisée pour chauffer ou refroidir une résidence. Il existe d’autres versions de pompes à chaleur qui peuvent accomplir les deux tâches simultanément. On parle alors de pompes à chaleur.
Quelles sont les différentes composantes d’une pompe à chaleur ?
Une pompe à chaleur est généralement composée de quatre éléments principaux :
- Le compresseur. C’est la pompe du circuit. Il récupère l’énergie du milieu environnant (air, eau ou sol) et la comprime en vapeur haute température et haute pression.
- Le condenseur. Il récupère la vapeur comprimée et lui retire de la chaleur afin de la transformer de gaz en liquide. C’est ce qu’on appelle l’échange de chaleur. À ce stade, la chaleur de la vapeur a déjà été diffusée dans l’air de la pièce.
- Le détendeur. Le liquide qui quitte le condenseur est sous une pression énorme. Il passe ensuite par un détendeur, qui réduit rapidement la pression pour produire un réfrigérant froid et partiellement vaporisé.
- L’évaporateur. Installé dans la pièce à refroidir, il reçoit le fluide frigorigène après sa détente et effectue un échange thermique pour le refroidir en récupérant la chaleur existante dans l’air de la pièce. Dans le même temps, la chaleur absorbée par le fluide frigorigène provoque son évaporation.
Les nombreux modèles de pompes à chaleur
Il existe quatre types fondamentaux de pompes à chaleur, en fonction de l’énergie renouvelable utilisée :
Les pompes à chaleur air-air
Ce type de pompe à chaleur fonctionne en extrayant l’énergie thermique de l’air extérieur et en la dispersant à l’intérieur de la résidence pour la chauffer. Cet échange est permis par deux unités, une à l’extérieur et une à l’intérieur de la maison, qui sont reliées par un ventilo-convecteur (système de diffusion de l’air).
Les pompes à chaleur air-eau
Ce type de pompe à chaleur fonctionne en extrayant l’énergie thermique de l’air extérieur et en la transférant via des circuits hydrauliques. Le système de chauffage central et l’alimentation en eau chaude sont alimentés par ce système via un circuit de transfert de chaleur.
Les pompes à chaleur eau-eau
L’énergie thermique est captée dans les nappes phréatiques, les lacs, les rivières, les étangs et autres plans d’eau pour alimenter le circuit de chauffage central, qui chauffe l’habitation et l’eau sanitaire. C’est un système qui fonctionne sur le concept de l’aquathermie.
Les pompes à chaleur géothermiques
Des capteurs enfouis dans le sol recueillent la chaleur générée par le sol et la distribuent via des émetteurs de chaleur. Cette transmission d’énergie se fait à travers un circuit de chauffage centralisé.
Les avantages d’une pompe à chaleur
Les pompes à chaleur sont installées dans un nombre croissant de logements, qu’il s’agisse de nouvelles constructions ou de réparations. Cela s’explique par les nombreux avantages que procurent ces différentes technologies.
Écologiques et financiers
La pompe à chaleur est une solution écologiquement bénéfique qui ne produit quasiment aucune pollution puisqu’elle utilise une énergie provenant directement de sources naturelles renouvelables (eau, sol ou air). Les seules empreintes carbone qu’elle émet proviennent de la production de ses composants et de l’énergie nécessaire à la création du courant qu’elle utilise.
En outre, une fois installé, il peut réduire considérablement la consommation d’énergie de la maison. Il assure des économies importantes avec des niveaux de consommation deux, voire trois fois inférieurs à ceux des radiateurs électriques.
Moderne et simple d’utilisation
La pompe à chaleur est un gadget contemporain dont l’utilisation est simple et directe. Elle est absolument inodore et son utilisation ne demande aucun effort. Elle n’a pas besoin de bois ou de pétrole pour fonctionner, contrairement à une chaudière.
De plus, avec la domotique, elle est beaucoup plus facile et agréable à utiliser. En effet, une fois reliée, la pompe à chaleur peut être gérée à distance et ajustée en fonction des habitudes d’utilisation de la maison. Vous pouvez également optimiser votre consommation d’énergie grâce à cette option.
Réversible et multifonctionnelle
Une pompe à chaleur peut remplir diverses fonctions en fonction du système installé. Elle a la capacité de chauffer à la fois la résidence et la réserve d’eau chaude, ainsi que la piscine. Ceci est particulièrement vrai pour les pompes à chaleur aérothermiques. Certaines pompes à chaleur peuvent même être inversées. Elles peuvent chauffer la maison pendant l’hiver et la refroidir pendant l’été en inversant une vanne.
Possibilité de bénéficier d’une aide financière
Des aides financières sont disponibles pour l’installation d’une pompe à chaleur. En effet, le gouvernement a lancé une grande opération baptisée « Coup de pouce chauffage » pour améliorer la performance énergétique des familles. Les ménages peuvent bénéficier d’une aide financière de l’État en fonction de leurs revenus et du type d’équipement à remplacer. Cette aide peut prendre la forme d’un taux de TVA réduit (5,5 % seulement) ou d’un crédit d’impôt qui rembourse les frais d’achat et d’installation.
Quels sont les inconvénients de la pompe à chaleur ?
L’utilisation d’une pompe à chaleur présente toutefois certains inconvénients.
Un investissement important
Malgré les aides gouvernementales, les frais d’achat et d’installation d’une pompe à chaleur restent globalement importants. Les prix varient entre 6 000 et 40 000 euros selon les modèles. A noter que les versions les plus coûteuses sont les pompes géothermiques et hydrothermiques, dont le coût final est gonflé par les travaux de terrassement et de forage nécessaires à l’installation.
Contraintes liées à la propriété ou au quartier dans lequel se trouve la maison
Certains types de pompes à chaleur peuvent être difficiles, voire impossibles à installer, selon le type d’habitation ou l’endroit où elle est construite. L’isolation thermique du bâtiment est l’un des principaux critères à cet égard. Une pompe à chaleur, quelle qu’elle soit, ne peut être installée dans une maison mal isolée.
D’autres paramètres critiques doivent également être examinés :
- Les températures extérieures pour les pompes à chaleur air/air et air/eau ;
- La qualité du sol pour les pompes à chaleur géothermiques ;
- La nappe phréatique de la pompe à chaleur hydrothermique.
L’installation d’une pompe à chaleur air/eau, par exemple, n’est pas conseillée dans les climats très froids. Les performances de l’appareil sont vraiment réduites en dessous de -10°C. Il est donc préférable d’installer un système de chauffage complémentaire.
Les nuisances sonores
Certaines pompes à chaleur, bien que silencieuses à l’intérieur, peuvent produire des nuisances sonores à l’extérieur. Par conséquent, elles peuvent être très gênantes pour le voisinage. C’est le cas par exemple d’un système de pompe à chaleur à air. Certains complexes peuvent même en interdire l’installation. Il est donc essentiel de choisir un emplacement approprié qui ne suscitera pas de controverse.
Comment maintenir votre pompe à chaleur en bon état de fonctionnement ? Notre conseil
Il est essentiel d’entretenir une pompe à chaleur afin d’améliorer ses performances et de prolonger sa durée de vie. Une visite professionnelle est légalement obligatoire tous les deux ans. La mission de ce dernier est de :
- Examiner le compresseur ;
- S’assurer que le bac de récupération des condensats est opérationnel ;
- Vérifier l’étanchéité du circuit frigorifique et, si nécessaire, remplacer les filtres.
- Évaluer les performances de l’installation.
- Remplacer le fluide frigorigène tous les 5 ans.
Certaines activités d’entretien des pompes à chaleur à air peuvent ne pas nécessiter l’intervention d’un professionnel. Le nettoyage de l’unité extérieure et l’élimination de la poussière des bouches d’aération intérieures en sont deux exemples. Ces petites procédures permettent de conserver la qualité de l’air amené dans la maison.
Pour une pompe à chaleur géothermique, il est essentiel de vérifier fréquemment le fonctionnement de l’installation. Les capteurs étant souterrains, c’est la seule méthode pour découvrir d’éventuels problèmes. Si les performances du système se détériorent, il est conseillé de faire appel à un professionnel pour inspecter l’installation dans les plus brefs délais.
En un mot, une pompe à chaleur est une alternative écologique aux systèmes de chauffage classiques. Bien qu’elle soit très coûteuse à l’achat et à l’installation, les avantages sont immédiats. Avant l’installation, il est essentiel de se faire conseiller par un expert afin de déterminer laquelle est la plus adaptée à votre propriété, ainsi que le montant des aides financières offertes par l’État.
