Notre environnement, le sol sous nos pieds, l'eau des nappes phréatiques, l'air qui nous entoure, stockent chaque jour l'énergie que nous dispense le soleil. Récupérer cette énergie gratuite et inépuisable et s'en servir pour le chauffage, c'est possible grâce à la pompe à chaleur.
La pompe à chaleur permet d'économiser les énergies fossiles comme le fioul ou le gaz et l'énergie électrique directe en « pompant » la chaleur d’un milieu naturel. Il existe plusieurs types de pompes à chaleur, qui puisent la chaleur soit dans l'air (pompe à chaleur aérothermique), soit dans le sol (pompe à chaleur géothermale) ou l'eau des nappes phréatiques (pompe à chaleur aquathermale).
Le principe de chauffage d'une pompe à chaleur est thermodynamique soit basé sur un cycle frigorifique comme celui de votre réfrigérateur. Les calories sont soutirées d'un côté pour être rejetées de l'autre. De la chaleur est puisée à l'intérieur de celui-ci, ce qui en abaisse la température, puis est rejetée à l'extérieur dans l'air de la cuisine. Le petit bruit que vous entendez dans votre frigo est le compresseur électrique qui "comprime" un fluide dit réfrigérant qui a la capacité par ses changements d'état (gazeux/liquide) de transférer l'énergie frigorifique et calorifique.
Toutes les pompes à chaleur électriques fonctionnent selon ce même principe. C'est l'environnement extérieur, sol, air ou eau, qui fournit la chaleur, le compresseur qui la "booste" et l'intérieur du logement qui la récupère.
La pompe à chaleur puise donc les calories dans cet environnement abondant et gratuit et les restitue au logement à un coût très économique. La pompe à chaleur munie d'un compresseur électrique permet des économies d'énergies de 50 % jusqu'à 70% dans le meilleur des cas par rapport à une solution classique de chauffage électrique. Bien entendu, par rapport à de simples convecteurs électriques, le coût d'installation est nettement plus important : pompe à chaleur + réseaux de tuyauteries + puits (si géothermie),…, mais les économies également sont importantes ; ce qui explique le développement actuel de ce système de chauffage ou/et de production d’eau chaude sanitaire.
Le schéma ci-après montre le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur
La pompe à chaleur ou PAC est constituée d'un circuit fermé et étanche dans lequel circule un fluide frigorigène à l'état liquide ou gazeux selon les organes qu'il traverse. Les organes d’une pompe à chaleur sont au nombre de quatre : l'évaporateur, le compresseur, le condenseur et le détendeur. Ce principe bien connu des industries frigorifiques est appelé cycle frigorifique.
Ce principe selon lequel un fluide frigorigène, à l'intérieur d'un circuit frigorifique, lorsqu'il est compressé ou détendu, permet :
- D'absorber de la chaleur du sol ou de l'air en se vaporisant dans l'évaporateur (l'évaporateur est le dispositif extérieur dans le cas d'une pompe à chaleur).
- De restituer de la chaleur absorbée en se condensant dans le condenseur (le condenseur est la partie chaude, qui va céder des calories dans la pièce ou l'immeuble à chauffer).
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