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Pompe à chaleur – application d’eau chaude sanitaire 

Définitions  

Une pompe à chaleur est un système énergétique capable de puiser la chaleur de l’environnement, qui est à basse température, et de la restituer à haute température dans le local technique ayant le besoin en froid, chaleur et/ou d’eau chaude sanitaire. 

Une pompe à chaleur est composée de 4 éléments principaux : 

• Unité extérieure : il s’agit d’un échangeur de chaleur dans lequel va s’évaporer le fluide frigorigène en puisant donc la chaleur de l’extérieur à basse température, 

• Un compresseur : la vapeur à basse pression et basse température produite par l’unité extérieure va être comprimée moyennant une consommation d’énergie électrique nécessaire à l’actionnement du compresseur. Ainsi, le compresseur va refouler de la vapeur à haute pression et à haute température, 

• Unité intérieure : il s’agit d’un second échangeur de chaleur ou la vapeur provenant du compresseur va se faire condenser. La condensation dégage de la chaleur utile à haute température qui sera utilisée pour le chauffage, 

• Détendeur : le rôle de ce dispositif consiste à réduire la pression du fluide frigorigène quittant le condenseur. Le fluide frigorigène quitte alors le détenteur avec une pression très basse et une faible température avant qu’il soit réorienté vers l’unité extérieure pour reprendre un nouveau cycle.  

Types de pompes à chaleur  

Il existe plusieurs types de pompes à chaleur. Elles comportent les mêmes composants et ont le même principe de fonctionnement cité auparavant. Les différents types de PAC portent leur nom en fonction de la source de chaleur qu’elles exploitent et la manière dont elles redistribuent cette chaleur. On cite alors :  

• PAC aérothermique : une PAC air/air ou air/eau utilise les calories présentes dans l’air extérieur et restitue de l’air chaud ou de l’eau chaude. Quand l’appareil peut produire chauffage et climatisation, on parle alors de climatiseur réversible, 

• PAC « air/eau » : elle soustrait les calories dans l’air extérieur et chauffe l’eau du circuit de chauffage central/plancher chauffant, 

• PAC « sol/eau«  ou PAC géothermique : elle capte les calories du sol et chauffe l’eau du circuit de chauffage, 

•  PAC « eau/eau«  ou PAC aqua-thermique ou hydrothermique : elle récupère ses calories de l’eau d’un lac ou d’une nappe d’eau souterraine et chauffe l’eau du circuit de chauffage.  

La différence principale entre les PAC est donc la source (froide) naturelle utilisée, dans laquelle la pompe va puiser la chaleur. Certaines PAC peuvent également soustraire la chaleur perdue (air vicié, process, etc.).  

Application pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire  

La pompe à chaleur Air/Eau est la plus adaptée, car elle permet une coproduction de l’eau chaude sanitaire et du chauffage. Ainsi, la chaleur à haute température produite par l’unité intérieure (condenseur) est transmise vers les corps de chauffe grâce à un deuxième fluide dit caloporteur (généralement de l’eau). Il s’agit en effet de la boucle de distribution. Ces corps de chauffe tels que les radiateurs, le plancher chauffant ou bien encore le ballon d’eau chaude sanitaire, assurent la diffusion de chaleur pour répondre à nos besoins énergétiques et garantir le confort requis.  

Il existe des PAC basse température (40 à 55°C) idéales pour être raccordées à des émetteurs de type plancher chauffant ou ventilo convecteurs et les PAC à hautes températures (65 à 80°C) qui se présentent comme solution très adaptée aux radiateurs hautes températures. Les PAC à haute température peuvent remplacer toute une chaudière.  

Une PAC est adaptée à la fois pour le chauffage centralisé et décentralisé.