Pompe à chaleur – application climatisation
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.

En mode climatisation, la pompe à chaleur a le même principe de fonctionnement qu’un système de climatisation standard :

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 la climatisation
Pour cette application, nous nous focaliserons sur la pompe à chaleur Air/Air fonctionnant en mode climatiseur. La PAC utilise l’air du local technique pour diffuser le froid utile produit par cette dernière, et cela, grâce, aux ventilo-convecteurs. Ces unités intérieures sont équipées d’un ventilateur qui va aspirer l’air chaud dans le local technique afin de traverser cet évaporateur. Ce dernier va refroidir cet air avant de le rejeter à basse température au sein du même local.
Ces systèmes sont largement répandus sur le marché algérien (souvent appelés climatiseurs split).
La flexibilité entre le mode chauffage/climatisation est l’avantage principal de ce type de systèmes. L’inconvénient majeur réside dans le fait que la production d’eau chaude sanitaire n’est pas possible.
La PAC air/air ne peut pas chauffer d’eau sanitaire, et, contrairement à la PAC air/eau, elle est adaptée à tout type de climat. Il existe des PAC air/air dites mono-split qui sont conçues pour maîtriser la température d’une seule pièce. Dans les systèmes multi-split en revanche, plusieurs unités intérieures sont associées à une unité extérieure.


