Beaucoup ignorent comment une PAC fonctionne réellement. Pour éclairer cette zone d’ombre, voici quelques illustrations détaillées pour vous.
Zoom sur les illustrations décrivant le mécanisme d’une pompe à chaleur.
Mettre en place une pompe à chaleur, qu’elle soit de type air-eau ou air-air, est un moyen efficace de bénéficier d’une énergie à la fois respectueuse de l’environnement et économique. Elle a la capacité de fournir non seulement le chauffage mais aussi l’eau chaude sanitaire (ECS) pour votre domicile. Nous vous invitons à parcourir ce guide illustré pour approfondir votre compréhension du mécanisme d’une PAC.
Détail des illustrations présentées :
- Illustration présentant le concept de base d’une PAC
- Illustration montrant le mécanisme d’une pompe à chaleur air-air
- Illustration décrivant le fonctionnement d’une pompe à chaleur air-eau
L’illustration décrivant la base fondamentale d’une pompe à chaleur.
Laissez-nous commencer par la première illustration qui détaille le concept fondamental d’une pompe à chaleur :
L’importance cruciale du fluide frigorigène
Ce schéma initial vous introduit à l’essence même du fonctionnement d’une PAC, qui s’apparente à une machine thermodynamique, semblable à votre frigo.
Dans ce système fermé, un fluide frigorigène (représenté en orange sur notre illustration) circule. C’est lui qui a le rôle crucial de transférer la chaleur de l’extérieur (les calories) vers l’intérieur de votre habitation. Typiquement, une unité se trouve à l’extérieur de la maison et l’autre à l’intérieur.
Schéma pompe à chaleur : quatre composants essentiels
Notre illustration détaille aussi la nécessité de ces quatre composants pour assurer le bon fonctionnement d’une PAC : compresseur, détendeur, condenseur et évaporateur.
Quelle est la fonction de chaque composant?
- Au niveau de l’évaporateur, la chaleur extérieure (calories) est transmise au fluide frigorigène encore à l’état liquide. Avec le temps, sa température s’élève, le transformant en gaz.
- Lorsqu’il passe par le compresseur, ce gaz est comprimé à haute pression, atteignant une température d’environ 90°C.
- Au sein du condenseur, le gaz transmet une partie de sa chaleur soit au circuit de chauffage, soit à l’eau chaude sanitaire. Naturellement, sa température baisse pour avoisiner les 45°C.
- Quant au détendeur, il réduit la pression du gaz, qui retourne à l’état de fluide frigorigène à environ -20°C. Ce cycle se répète sans cesse.
Ces transitions continues du fluide entre les états liquide et gazeux sont à l’origine de la production d’énergie. Ce mécanisme est utilisé aussi bien pour les pompes à chaleur air – air que pour les PAC air – eau. Passons maintenant à la description détaillée…
Le fonctionnement illustré d’une PAC air – air
Laissez-nous vous montrer graphiquement comment fonctionne une pompe à chaleur de type air – air :
À travers ce schéma additionnel, familiarisez-vous avec les caractéristiques distinctes d’une pompe à chaleur air-air. Bien qu’elle s’appuie sur le fondement établi dans le premier schéma, la nuance majeure est que la chaleur est délivrée à l’intérieur sous la forme d’un flux d’air tiède.
Un dispositif employant des ventilo-convecteurs
Pour propager cette chaleur, l’installation de ventilo-convecteurs est indispensable (1). Il s’agit de dispositifs chauffants que vous pouvez monter ou encastrer (soit au plafond, soit dans une paroi). Le courant d’air chaud se déploie dans les espaces via un ensemble de canaux aériens.
Notez bien, une PAC air – air n’est pas compatible avec un système de chauffage préexistant (tel que fuel ou gaz) et ne permet pas non plus de générer de l’eau chaude sanitaire. De ce fait, elle est plus adaptée à un aménagement dans une nouvelle construction plutôt que pour des rénovations.
Quelles sont les contraintes liées à une PAC air – air?
Parmi ces contraintes:
- Il est conseillé de mettre en place cette PAC dans des zones au climat modéré. En effet, dans les zones aux températures extrêmement basses, son rendement (COP) est nettement réduit. Quoi qu’il en soit, un système de chauffage supplémentaire (comme l’électricité) s’avère nécessaire avec cette version de pompe à chaleur.
- Cette PAC est également fréquemment dotée d’une fonction réversible (pour la climatisation). Par conséquent, les incitations gouvernementales pour son installation sont limitées, car perçues comme moins respectueuses de l’environnement.
La représentation du fonctionnement d’une PAC air – eau
Découvrez maintenant la structure d’une pompe à chaleur air – eau dans un domicile :
Ce schéma additionnel illustre clairement ce qui distingue une PAC air – air d’une PAC air – eau. Dans cette dernière, la chaleur est véhiculée par l’eau, qui est ensuite dirigée vers le système de chauffage et/ou le réseau d’eau chaude.
Les points forts d’une pompe air – eau comprennent sa capacité à :
- Se connecter à un système de chauffage préexistant, tel que fuel ou gaz
- S’associer à un réservoir pour fournir de l’eau chaude sanitaire
Il est à souligner que cette PAC est plus soutenue par des aides gouvernementales, du fait de ses bénéfices économiques et écologiques.
Pour synthétiser sur les pompes à chaleur :
- Le cœur du fonctionnement d’une PAC repose sur un circuit clos où un fluide frigorigène circule. Ce dernier, dirigé par un circulateur, transfère la chaleur depuis l’extérieur vers l’intérieur de l’habitation. Cela est rendu possible par un ensemble comprenant un compresseur, un détendeur, un condenseur et un évaporateur, modulant l’état du fluide de liquide à gazeux.
- Les PAC air – air se distinguent par leur restitution de chaleur sous forme d’air tiède. Des ventilo-convecteurs sont requis pour cette diffusion. Toutefois, elle ne peut pas s’intégrer à un système de chauffage déjà en place ni fournir d’eau chaude.
- Pour les PAC air – eau, la chaleur est véhiculée via l’eau. Elles peuvent se brancher à la fois sur un système de chauffage et sur un réservoir d’eau chaude.
