Principe de fonctionnement
Le fonctionnement d’une pompe à chaleur est analogue à celui d’un refrigérateur ou d’un congélateur.
Dans un refrigérateur, de la chaleur est puisée à l’intérieur de celui-ci, ce qui en abaisse la température, puis est rejetée à l’extérieur de celui-ci dans l’air de la pièce où il se trouve.
Pour une pompe à chaleur (ou PAC) utilisée en mode chauffage, de la chaleur est prélevée dans l’environnement extérieur (sol, air ou eau) pour être restituée à l’intérieur du logement qui la récupère.
La pompe à chaleur est constituée d’un circuit fermé et étanche dans lequel circule un fluide frigorigène qui passe alternativement de la phase liquide à la phase gazeuse.
Le passage de la phase liquide à la phase gazeuse (évaporation) est une réaction endothermique qui absorbe la chaleur du milieu extérieur. Le passage de la phase gazeuse à la phase liquide (condensation) est une réaction exothermique qui fournit de la chaleur au milieu intérieur.
Le coefficient de performance
Les performances des pompes à chaleur s’expriment par un coefficient de performance (COP) qui rend compte de leur efficacité en fonction de l’énergie qu’elles consomment.
Ce coefficient est le rapport entre l’énergie calorifique transférée de l’extérieur vers l’intérieur et l’énergie électrique consommée par le compresseur. Ainsi, par exemple, un COP de 4 signifie que pour 1kWh d’électricité consommé, 4kWh de chaleur sont fournis. Le COP peut-être compris entre 1 et 5 selon les conditions d’utilisation. Plus il est élevé, plus la pompe à chaleur est performante.
Les fabricants indiquent une valeur de COP de leurs appareils, mais cette valeur n’est valable que pour une température d’essai donnée. Dans la pratique, quand le milieu est plus froid que cette température d’essai, le COP diminue.
Deux grandes familles de pompes à chaleur
Il existe plusieurs types de PAC qui diffèrent par la nature des sources utilisées pour puiser et restituer l’énergie. Toutes ne permettent pas de satisfaire à la totalité des besoins en chauffage. On peut les regrouper en deux grandes familles : les PAC géothermiques qui puisent la chaleur dans le sol ou l’eau d’une nappe, les PAC aérothermiques qui puisent la chaleur directement dans l’air.
