Tout savoir sur les pompes à chaleur thermodynamiques
Vous hésitez entre une pompe à chaleur thermodynamique et une PAC géothermique ? Leur fonctionnement n’est pas du tout le même.
Afin de faire le bon choix, je vais aujourd'hui vous expliquer en détail ce qu’est une pompe à chaleur thermodynamique.
Pour cela, voici les questions auxquelles je vais répondre :
- Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur thermodynamique ?
- Quels sont les différents type de pompes à chaleur thermodynamiques ?
- Quelle est la différence avec une pompe à chaleur géothermique ?
Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur thermodynamique ?
Entrons dans le vif du sujet avec un petit historique de la thermodynamique, un procédé aujourd’hui très répandu. Je vous expliquerai aussi le fonctionnement de base d’une PAC thermodynamique.
L’histoire des pompes à chaleur thermodynamiques
Les pompes à chaleur thermodynamiques ont le vent en poupe, urgence climatique oblige. Pourtant, c’est un procédé qui remonte au 19ème siècle.
C’est Sadi Carnot (également Président de la République française) qui développe les premières réflexions sur la thermodynamique. Les premières machines sont mises au point par l’inventeur américain Jacob Perkins (1834). Pas encore de fluide frigorigène pour permettre la transmission de la chaleur, mais de l'éther.
Le premier climatiseur pour le grand public date de 1928. Il faudra en revanche attendre les années 1960 pour voir apparaître la première PAC réversible. En France, l'engouement pour les PAC commence véritablement à partir de 2010.
Voici les chiffres du nombre d'installations en France en 2020 :
En 2020, le parc existant est estimé à 4 700 000 pompes à chaleur.
Le principe de fonctionnement d’une PAC thermodynamique
Je vous explique à présent le fonctionnement de base inventé par Sadi Carnot et Jacob Perkins. Le principe de la thermodynamique est simple. C’est un système de chauffage qui prélève les calories dans l’air pour les transformer en énergie.
Pour se faire, plus besoin d'éther, mais d’un fluide frigorigène. En circuit fermé, le fluide circule passant de l'état liquide à l'état de gaz sous l’effet de la pression. C’est ce fluide qui transporte la chaleur de l’extérieur vers l’intérieur de votre maison.
Pour y parvenir, la pompe à chaleur thermodynamique doit comprendre un compresseur, un détendeur, un condenseur et un évaporateur.
On retrouve ce principe dans les différents type de pompes à chaleur thermodynamiques. Je vous propose de les découvrir.
Quels sont les différents type de pompes à chaleur qui fonctionnent sur le principe de la thermodynamique ?
Une pompe à chaleur thermodynamique peut être une pompe à chaleur air - eau, air - air ou hybride. Je vous explique leurs spécificités :
Pompe à chaleur air - eau
Une pompe à chaleur air - eau récupère la chaleur de l'air pour la transférer à l'eau de votre chauffage. Le COP (coefficients de performance) de ce transfert thermique dépend beaucoup de la température de l'air.
C’est un système que vous pouvez sans aucun problème installer dans le cadre d’une rénovation. En effet, votre PAC air - eau pourra parfaitement se connecter à un système de chauffage fuel ou gaz existant.
Pompe à chaleur air - air
Le principe de fonctionnement est le même qu’une pompe à chaleur air-eau. La différence ?
La chaleur extraite de l’air extérieur est insufflée sous forme d'air chaud dans les pièces à chauffer.
Il vous faut donc installer des ventilo-convecteurs.
Il est impossible de vous raccorder à un système préexistant qui fonctionne avec un circuit d’eau chaude. Vous ne pourrez pas non plus alimenter un chauffe-eau sanitaire.
Pompe à chaleur hybride
Sachez qu’il est aussi possible d'installer un système hybride. Vous combinez alors la technologie de la pompe à chaleur thermodynamique à une autre source d'énergie (gaz, fuel, etc.).
Votre chaudière vous sert alors de chauffage d'appoint. Précisons enfin que dans tous les cas, votre PAC thermique utilise l'électricité pour fonctionner.
Quelle est la différence avec une pompe à chaleur géothermique ?
Attention, il n’est pas toujours simple de différencier une PAC thermodynamique et une pompe à chaleur géothermique. C’est pourquoi il est important d’y revenir rapidement dans ce guide pratique.
Le fonctionnement d’une PAC géothermique
Nous venons de le voir, une PAC thermodynamique puise les calories dans l’air ambiant. Une pompe à chaleur géothermique récupère quant à elle les calories dans le sol.
Comment cela est-il possible ? Grâce à un circuit d’eau qui est enterré et réchauffe un second circuit d’eau chaude qui alimente votre chauffage.
En revanche, qu'est-ce qui ne change pas par rapport à une PAC thermodynamique ? L’échange de calories se fait également par un fluide frigorigène. C’est lui qui permet de transmettre les calories de la terre à l’eau du système de chauffage.
Avantages et inconvénients de la PAC géothermique
Le grand avantage de la géothermie est le suivant :
- En profondeur, la température de la terre varie peu. Ainsi, les coefficients de performance (COP) des pompes à chaleur géothermiques sont souvent supérieurs à ceux des pompes à chaleur (thermodynamiques) air - eau ou air - air.
Attention, pour autant, il existe quelques inconvénients :
- Certains sols trop rocailleux ne sont pas éligibles à la géothermie.
- Le coût de l’installation est très élevé.
- La géothermie nécessite un grand terrain.
Pompe à chaleur thermodynamique, en résumé
- La pompe à chaleur thermodynamique est un procédé qui remonte au 19ème siècle.
- La première PAC réversible date des années 1960.
- En 2020, le parc existant français est estimé à 4 700 000 pompes à chaleur.
- La thermodynamique est un système de chauffage qui prélève les calories dans l’air pour les transformer en énergie. Un transfert qui a lieu grâce à un fluide frigorigène.
- Une pompe à chaleur thermodynamique peut être air - eau, air - air ou hybride.
- Ne pas confondre avec les pompes à chaleur géothermique. En effet, une pompe à chaleur géothermique récupère les calories dans le sol.
Dans ce guide pratique, je vous ai expliqué ce qu’est une pompe à chaleur thermodynamique. Si vous avez des questions à me poser sur ce procédé de fonctionnement, faites-le en commentaire. Je réponds rapidement.
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Damien bénéficie de plus de 15 ans d'expérience dans le secteur du photovoltaïque. Il occupe le poste de Directeur Technique National et supervise tous les chantiers d'installation de panneaux solaires pour Nouvel'R Énergie.
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