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Fonctionnement d'une pompe à chaleur (ou PAC)

Le transfert d'énergie entre le circuit qui capte la chaleur de l'extérieur et celui qui la restitue dans le logement, se fait à l'aide d'un liquide frigorigène que l'on appelle également caloporteur puisque sa fonction première est de transporter les calories du milieu extérieur vers la PAC.

Suivant le modèles de PAC que l'on aura choisie, les calories que l'on va capter vont provenir de différents milieux. Pour ce qui est de la géothermie, c'est du sous-sol d'un jardin qu'elles vont être récupérées, alors que pour les modèles aérothermiques, on les extraira de l'air ambiant. Dans de rare cas, il sera possible de les extraire d'une nappe phréatique si tant est qu'on en possède une sous son terrain.

Une fois que les calories ont été captées, elles vont être transférées directement dans la PAC au niveau de l'évaporateur, le liquide frigorigène qui y circule va alors s'évaporer car la chaleur apportée est supérieure à la température d’'ébullition du liquide. La vapeur (ou gaz) ainsi obtenu, et pressurisée à l'aide d'un détendeur, est aspirée par le compresseur. Lorsque le gaz est comprimé, sa température augmente, c'est le premier principe de la thermodynamique. Le gaz étant maintenant chaud, il va passer dans le condenseur qui va extraire la chaleur du liquide frigorigène pour la transférer au circuit de chauffage et le refaire passer à l'état liquide pour qu'il recommence son cycle. La chaleur est quant à elle transmise dans la maison par divers moyens : chauffage centralisé basse ou haute température, ventilo-convecteur, plancher chauffant, ...

D'autres éléments optionnels mais bon à avoir peuvent constituée une PAC :

  • Le pressostat : un élément de sécurité qui permet d'arrêter le fonctionnement de la PAC lorsqu'il y a un problème de pression.
  • Le filtre déshydrateur : permet de supprimer l'humidité contenu dans le liquide frigorigène car elle favorise la formation d'acide. Neutraliser les acides qui se seraient formées et filtrer les fines particules pour maintenir le circuit propre.
  • Bouteille ACL : elle évite que le compresseur aspire du liquide frigorigène et casse. Elle permet également d'améliorer très légèrement les performances de la PAC.

Lors d'un achat, il est intéressant de vérifier leur présence qui est un signe de qualité et de meilleure robustesse pour votre matériel.

Vous trouverez ci-dessous un schéma retraçant le principe de fonctionnement général de la PAC .

fonctionement pompe à chaleur

Consomation électrique d'une PAC

Si la pompe à chaleur utilise l'énergie gratuite de l'environnement extérieur, elle a quand même besoin d'un apport en énergie pour faire fonctionner le circuit thermodynamique. Une des principales caractéristiques à prendre en compte lors de l'achat d'une PAC, c'est le COP, ou coefficient de performance, qui permet de faire le rapport entre l'énergie électrique qui sera consommée par la pompe à chaleur, et celle produite. En moyenne, le COP d'une pompe à chaleur est de 3, ce qui signifie que pour 1KWh d'électricité consommée, la pompe à chaleur va extraire 3KWh de chaleur.

Si le COP est un bon indicateur des performances que peut fournir une PAC, il vaut mieux lui préférer un autre indice moins mit en avant, le coefficient de performance saisonnier. Le COP est donné pour une certaine température qui avoisine en règle générale les 10°C. Pourtant, la température extérieur peut fortement variée dans l'année, surtout quand les mois d'hivers sont froid et pour certaines pompe à chaleur, ce COP peut alors chuter drastiquement pour tomber à moins de deux, ce qui laisse entrevoir beaucoup moins d'économie sur la facture d'énergie, surtout lorsqu'on en a le plus besoin.

Le coefficient de performance saisonnier vous donne quant à lui une moyenne de ce à quoi vous pouvez vous attendre sur l'année. Cette valeur est plus proche de la réalité pour calculer la quantité d'énergie que vous allez consommer avec votre PAC. Pour bien choisir sa pompe à chaleur, l'idéal reste de regarder l'ensemble de la courbe du COP en fonctionne de la température extérieure, surtout si vous acheter une PAC aérothermique où le fonctionnement est très dépendant des conditions climatiques.