Comment fonctionne une pompe à chaleur air ?

1012 Vues 0 Appréciée Publié le: 28/08/2024
 

La pompe à chaleur air-air est l'une des solutions les plus populaires dans le domaine du chauffage et de la climatisation des bâtiments. Elle fonctionne en captant la chaleur de l'air extérieur et en la transférant à l'intérieur des pièces. En utilisant de l'énergie renouvelable, la pompe à chaleur air-air permet de réduire les coûts de chauffage. Si vous souhaitez en savoir plus sur le fonctionnement des pompes à chaleur air-air, lisez l'article ci-dessous. Les pompes à chaleur air-air se caractérisent par une installation simple et rapide ainsi qu'une grande efficacité de fonctionnement. En hiver, elles peuvent fournir de la chaleur aux pièces, et en été, elles servent à rafraîchir. Ainsi, elles représentent une solution polyvalente et économique pour les maisons individuelles comme pour les bâtiments industriels.

Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur air-air ?

✅ Les pompes à chaleur air-air sont des appareils qui utilisent l'énergie de l'environnement extérieur - l'air - pour chauffer ou refroidir les pièces ou pour chauffer l'eau sanitaire dans les maisons et les bâtiments. En utilisant l'énergie renouvelable de l'environnement, les pompes à chaleur sont plus économes en énergie et respectueuses de l'environnement que les systèmes de chauffage traditionnels basés sur la combustion des combustibles fossiles.

Les pompes à chaleur air-air peuvent être utilisées à la fois dans les bâtiments neufs et pour moderniser les systèmes de chauffage existants. Elles peuvent également être utilisées en combinaison avec d'autres sources de chaleur, telles que les capteurs solaires. Lors de l'installation d'une pompe à chaleur air-air, il est essentiel de garantir un espace adéquat pour l'installation de l'appareil et d'effectuer un entretien régulier pour maintenir son efficacité. Les pompes à chaleur sont de plus en plus populaires dans le domaine des technologies de chauffage économes en énergie, offrant aux utilisateurs des économies financières et réduisant les émissions de gaz à effet de serre.

Types de pompes à chaleur air - classification selon le fluide caloporteur

✅ On distingue deux principaux types de pompes à chaleur air-air selon le fluide utilisé. Le premier type est la pompe à chaleur air-air, où la chaleur est captée dans l'air extérieur et transférée à l'intérieur. Le second type est la pompe air-eau, dans laquelle la chaleur est captée dans l'air extérieur et transférée au système de chauffage pour chauffer l'eau. Ci-dessous, nous décrivons plus en détail chacun de ces types.

Pompe à chaleur air-air

✅ Les pompes à chaleur air-air sont économiques, couramment utilisées et peuvent remplir deux fonctions : chauffer l'air à l'intérieur du bâtiment ou le refroidir (la pompe fonctionne alors comme un climatiseur). La chaleur est captée dans l'air extérieur et transférée à l'intérieur des pièces. Grâce à cela, les pompes à chaleur air-air sont assez économes en énergie et respectueuses de l'environnement.

En hiver, elles peuvent chauffer efficacement les intérieurs, assurant un confort thermique. Pendant les journées chaudes, elles peuvent fonctionner comme des climatiseurs, évacuant la chaleur à l'extérieur et procurant une agréable fraîcheur. Grâce à leur polyvalence, les pompes à chaleur air-air sont une bonne solution pour les maisons et les bâtiments ayant des besoins thermiques variés.

Pompe à chaleur air-eau

✅ Les pompes à chaleur air-eau sont des systèmes de chauffage efficaces qui peuvent servir de source principale de chaleur dans les maisons et les bâtiments. Elles utilisent l'énergie contenue dans l'air extérieur pour produire de la chaleur, qui est transférée au système de chauffage.

De plus, les pompes à chaleur air-eau sont également utilisées pour chauffer l'eau sanitaire dans les ménages. Ainsi, elles ne se contentent pas de chauffer les pièces, mais fournissent également de l'eau chaude pour l'usage quotidien. C'est leur grand avantage par rapport aux pompes à chaleur air-air. Ces avantages en font un choix populaire pour ceux qui souhaitent chauffer efficacement à la fois l'air du bâtiment et l'eau sanitaire.

Types de pompes à chaleur air-air - classification selon la structure

✅☑️ Les types de pompes à chaleur air-air peuvent être classés selon leur structure en pompe de type monobloc et split. Le monobloc se compose d'un seul bloc contenant tous les composants (compresseur, condenseur, évaporateur avec ventilateur, détendeur et pompe de circulation). Ce type de pompe est facile à installer et ne nécessite pas beaucoup d'espace, mais est moins économe en énergie. La pompe de type split signifie que l'unité intérieure et l'unité extérieure sont séparées. L'unité intérieure est installée à l'intérieur du bâtiment, et l'unité extérieure à l'extérieur. Ces pompes sont plus économes en énergie, mais nécessitent plus de travail lors de l'installation.

Pompe à chaleur de type monobloc

✅ La pompe à chaleur de type monobloc est un appareil qui peut être installé aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur du bâtiment. L'installation intérieure est associée à plus de bruit, mais à une durée de vie prolongée en raison des conditions de température et d'humidité contrôlées - favorables. En revanche, l'installation à l'extérieur du bâtiment réduit le bruit généré par l'appareil en fonctionnement, mais dans ce cas, il sera nécessaire de protéger l'installation contre le gel.

La pompe de type monobloc est l'un des types de pompes à chaleur les plus couramment choisis en raison de ses nombreux avantages. L'un d'eux est la possibilité d'une installation rapide et facile, ce qui en fait une solution idéale même pour de petites installations.

✅ La pompe à chaleur monobloc a ses spécificités, notamment dans les régions aux hivers rigoureux ou en cas de panne de courant. ☑️Pour éviter le gel de la pompe à chaleur (son circuit se trouve à l'extérieur), il est recommandé de la protéger avec un fluide antigel (glycol). De plus, l'ensemble du système doit être séparé du système du bâtiment à l'aide d'un échangeur de chaleur à plaques spécialement conçu pour les pompes à chaleur (afin d'éviter l'intrusion de glycol dans le système de chauffage du bâtiment).

Vous trouverez ci-dessous des exemples de ces échangeurs (pour des pompes à chaleur de plus grande capacité).

Pompe à chaleur type split

La pompe à chaleur de type split se compose de deux unités (extérieure et intérieure) reliées par des tuyaux. Il s'agit d'un appareil qui est installé et rempli de fluide frigorigène par un installateur dûment formé et possédant les qualifications requises. L'installation d'une pompe à chaleur de type split est un processus précis qui nécessite une grande précision et une bonne compréhension des principes de fonctionnement du système. L'installateur doit également savoir comment manipuler le fluide frigorigène en toute sécurité. L'installation nécessite une préparation adéquate du terrain ainsi qu'une connexion au réseau électrique. Les pompes à chaleur de type split sont populaires en raison de leur efficacité énergétique et de la possibilité de diviser le système en une partie extérieure et une partie intérieure, ce qui élimine le problème du bruit à l'intérieur du bâtiment. Parmi leurs avantages, on peut également citer :

  • ✅ l'absence de risque de gel, grâce à l'utilisation de fluide frigorigène au lieu d'eau dans le circuit,
  • un transport facile,
  • de faibles pertes de chaleur.

Schéma de fonctionnement des pompes à chaleur air-air

Les pompes à chaleur air-air sont des dispositifs de chauffage de plus en plus populaires et efficaces. Leur fonction principale est d'utiliser la chaleur disponible dans l'air extérieur pour chauffer l'eau sanitaire et pour chauffer ou refroidir une maison.

Le schéma de fonctionnement de ces appareils repose sur l'utilisation d'un cycle thermodynamique qui permet de capter la chaleur de l'environnement extérieur et de la transférer à l'intérieur du bâtiment. Grâce aux pompes à chaleur, il est possible de réduire considérablement les factures d'énergie, ce qui accélère le retour sur investissement. Le principe de fonctionnement sera expliqué plus en détail ci-dessous.

Premier circuit et source de chaleur basse

✅ La source de chaleur basse est l'endroit d'où la chaleur est captée et transférée au système de chauffage. Dans la pompe à chaleur air-air, il s'agit de l'air extérieur au bâtiment.

Dans le premier circuit, le ventilateur aspire l'air de l'extérieur du bâtiment et le conduit vers l'évaporateur. Dans l'évaporateur (un type d'échangeur de chaleur), se trouve un fluide frigorigène. La différence de température entre le fluide et l'air permet le transfert de chaleur entre ces deux éléments. Le fluide capte la chaleur de l'air, même lorsque la température extérieure est négative. En captant la chaleur de l'air, le fluide s'évapore et change d'état, passant de l'état liquide à l'état gazeux. Ensuite, le gaz chauffé et détendu est transporté vers le deuxième circuit.

Deuxième circuit

✅ Le fluide sous forme gazeuse est dirigé vers le compresseur, où il est comprimé (augmentation de la pression) et chauffé à une température encore plus élevée. Ensuite, le compresseur pousse les vapeurs du fluide vers le condenseur.

Troisième circuit et source de chaleur haute

✅ La source de chaleur haute dans la pompe à chaleur air-air est un terme utilisé pour désigner l'installation de chauffage destinée à chauffer l'air ou l'eau sanitaire dans le bâtiment.

Dans le troisième circuit, le fluide de travail sous forme de gaz comprimé et à haute température entre dans le condenseur (échangeur de chaleur), où a lieu la condensation, c'est-à-dire le passage de l'état gazeux à l'état liquide. Le condenseur est balayé par de l'eau de chauffage. Ce processus permet de transférer de la chaleur et de chauffer l'eau de chauffage utilisée pour chauffer le bâtiment, tandis que le fluide de travail est refroidi et condensé.

La dernière étape consiste à faire revenir le fluide condensé vers l'évaporateur via une vanne d'expansion, où la pression et la température du fluide sont abaissées aux valeurs initiales atteintes dans l'évaporateur.

✅☑️ Ces circuits se répètent de manière cyclique.

Si vous souhaitez installer une pompe à chaleur air-air de type monobloc - et pour la protéger contre le gel, vous décidez de remplir le circuit avec du glycol -, il sera nécessaire de choisir un échangeur de chaleur à plaques approprié - pour pouvoir connecter le circuit glycolé de la pompe à chaleur avec le circuit de chauffage central de la maison. Dans notre offre, vous trouverez un catalogue complet d'échangeurs destinés au raccordement de pompes à chaleur - pour les petites unités comme pour les systèmes de grande taille, y compris les modèles suivants :

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Mise à jour : BO, 9-2024

 
Publié dans: Pompes à chaleur et tous les aspects de leur fonctionnement

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