Pompes à chaleur

Une pompe à chaleur prélève l'énergie de l'environnement (air, eau ou sol), la convertit en chaleur et la libère à une température plus élevée dans un environnement froid. Bien qu'elle fournisse principalement le chauffage d'un logement via un émetteur (radiateur, chauffage par le sol ou ventilo-convecteurs), elle peut également produire de l'eau chaude sanitaire (ECS) ou chauffer une piscine.

Mais une pompe à chaleur peut aussi fonctionner en version réversible. Elle est alors utilisée pour refroidir l'environnement intérieur, comme un climatiseur.

Différentes pompes à chaleur selon la source d'énergie

Les 3 principales familles de pompes à chaleur sont :

  •     Aérothermique [Air/Eau ; Air/Air] - Les calories sont extraites de l'air (extérieur ou extrait).
  •     Géothermie [sol/terre ; sol/eau ; eau glycolée/eau ; eau glycolée/eau glycolée] - les calories sont extraites du sol.

Les pompes à chaleur sol/eau ou sol/eau utilisent un réfrigérant liquide pour capter l'énergie du sol avec des capteurs horizontaux uniquement. Les pompes à chaleur eau glycolée/eau ou eau glycolée/eau utilisent de l'eau glycolée avec des capteurs horizontaux ou verticaux.

  •     Aquathermal [eau souterraine/eau ; eau de circuit/air recyclé] - les calories sont prélevées dans l'eau (eau souterraine).

Une fois la chaleur produite, une pompe à chaleur peut la libérer de deux manières différentes et chauffer l'environnement froid à l'aide de plusieurs types d'émetteurs :

  •     Les pompes à chaleur [Air/Air ; Eau de circuit/Air recyclé], utilisent l'air comme source de transfert de chaleur dans un ventilateur-convecteur, qui force l'air chaud à entrer dans l'environnement froid.
  •     Les pompes à chaleur [Air/Eau ; Sol/Sol ; Sol/Eau ; Eau glycolée/Eau ; Eau glycolée/Eau ; Eau glycolée/Eau], utilisent l'eau comme source de transfert de chaleur dans les radiateurs à eau, le chauffage au sol, le chauffage au plafond ou le chauffage mural.

Une pompe à chaleur peut se présenter sous la forme d'une seule unité ("single-unit"), installée à l'extérieur, en deux unités ("single-split" ou "split") ou en plusieurs unités ("multi-split"), dans lesquelles le condenseur est placé à l'intérieur du milieu à chauffer.

Pompe à chaleur pour chauffer, refroidir ou produire de l'eau chaude

  • Une pompe à chaleur peut être utilisée pour chauffer l'eau de la piscine (pompe à chaleur de piscine) ou un espace fermé en hiver.
  • Elle peut également refroidir un environnement chaud en été (pompe à chaleur réversible) en prélevant de la chaleur à l'intérieur d'une maison et en la rejetant à l'extérieur.
  • Lorsqu'elle est équipée d'un réservoir, une pompe à chaleur est capable de produire simultanément de l'eau chaude sanitaire (pompe à chaleur à accumulation bi-mode) ou exclusivement de l'eau chaude collective (pompe à chaleur collective pour l'eau sanitaire).
  • Lorsqu'elle est combinée à une chaudière, une pompe à chaleur peut fonctionner en mode hybride. Dans ce cas, la pompe à chaleur couvre principalement le besoin de chauffage et la chaudière prend le relais pour produire de l'eau chaude.

Principe de fonctionnement

Une pompe à chaleur classique est composée de 5 éléments :

  1.     Un réfrigérant liquide circulant à l'intérieur de la pompe à chaleur. Ce fluide change d'état dans chaque élément afin de convertir l'énergie prélevée dans la nature et de la transformer en chaleur.
  2.     En récupérant les calories présentes dans l'environnement extérieur, un évaporateur, également appelé "échangeur", transforme le fluide frigorigène liquide en état gazeux par évaporation.
  3.     Un compresseur, actionné par un moteur (électrique ou gazeux), augmente la température du fluide sortant de l'évaporateur, tout en augmentant sa pression.
  4.     Un condenseur, également appelé "échangeur", transfère l'énergie produite lors du changement d'état du fluide vers l'environnement extérieur. La condensation transforme le gaz sortant du compresseur en un liquide.
  5.     Une vanne d'expansion réduit la pression du liquide qui sort du condenseur, de sorte que le réfrigérant liquide peut commencer un nouveau cycle.

Avantages d'une pompe à chaleur

Une pompe à chaleur puise gratuitement sa source d'énergie dans la nature. Constamment renouvelées par le soleil, le vent et les précipitations, les calories prélevées dans l'environnement (air, eau ou sol) restent inépuisables.

Une pompe à chaleur peut à elle seule couvrir les trois principaux besoins d'un logement, sans émettre de gaz à effet de serre.

  •     le chauffage en hiver
  •     le refroidissement en été
  •     la production d'eau chaude sanitaire

Combinée à une chaudière à condensation, une pompe à chaleur hybride permet d'économiser jusqu'à 40 % d'énergie par rapport à une chaudière classique.

En raison de leur performance et de leur fonctionnement avec des énergies renouvelables, des mesures d'incitation fiscale sont mises en œuvre dans certains pays pour encourager les gens à les acheter dans les meilleures conditions.

Suite aux nouvelles réglementations européennes favorisant la vente d'équipements de chauffage à haute performance, les performances des pompes à chaleur évoluent : le rendement d'une pompe à chaleur longtemps caractérisé par une efficacité instantanée appelée COP (coefficient de performance), est désormais caractérisé par une performance qui reflète l'efficacité de la HP tout au long de l'année. C'est ce que l'on appelle le SCOP (coefficient de performance saisonnier) ou ηsh (eta) pour certains types de pompes à chaleur.

Enfin, cette nouvelle performance saisonnière est associée à des classes d'efficacité énergétique (A +, A, etc.), ce qui facilite la comparaison des HP entre eux pour chaque type de technologie.

Comparer pour faire le bon choix

Il est très facile de faire le bon choix : il suffit de comparer les produits. Mais lorsque la performance du produit n'est pas certifiée, cela devient impossible.

La certification permet de comparer objectivement.

  •     La performance du produit est évaluée selon les mêmes critères et les résultats sont exprimés dans la même unité de mesure, quel que soit le pays où les produits sont fabriqués ou commercialisés.
  •     Un produit certifié voit ses performances vérifiées par un organisme accrédité impartial, indépendant et compétent.
  •     Les produits certifiés sont conformes aux normes.
  •     Un produit dont les performances sont certifiées fonctionnera selon les spécifications énoncées par le fabricant.

Les performances que nous certifions

  1. Heating energy performance

NF 462

NF 414

- Coefficient of Performance (COP)

X

X

- Heating capacity

X

X

- Absorbed electric power

X

X

- Gas utilisation efficiency (GUE)

 

X

 

 

 

  1. Hot water energy performance:

 

 

- Heating-up time

X

X

- Reserve capacity

X

X

- Reference hot water temperature

X

X

- Maximum volume of usable hot water or of mitigated water at 40 °C

X

X

- Daily consumption

X

X

- Annual consumption

X

X

- Overall performance coefficient or coefficient of performance in DHW production mode

X

X

- Energy efficiency for water heating (alternating operation)

X

X

 

 

 

  1. Collective domestic hot water:

 

 

- Reheating time

X

X

- Proportion of renewable energy

X

X

- Sound power level (noise)

X

X

 

 

 

  1. Air-conditioning energy performance:

 

 

- Energy efficiency ratio (EER)

 

 

- Gas utilisation efficiency (GUE)

 

 

- Cooling power

 

 

- Absorbed electric power

 

 

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