Le fonctionnement de la pompe à chaleur air-air

La pompe à chaleur air-air est un chauffage réputé pour favoriser les économies en énergie. Après tout, la matière première nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur air-air demeure écologique et inépuisable. Même si la PAC requiert un raccordement électrique, elle se montre bien moins gourmande en énergie qu’un chauffage classique. Ce fonctionnement fait appel à un système ingénieux. Fondé sur la capture de la chaleur extérieure, celui-ci la fait monter en température avant de la distribuer à l’intérieur du logement. Le processus qui permet de capter la chaleur de l’air extérieur, puis de la restituer dans la maison, mérite une étude plus approfondie.

Pour mieux comprendre le fonctionnement d’une pompe à chaleur air-air, il faut tout d’abord connaître les éléments qui la composent. Or, la composition d’une pompe à chaleur air-air dépend des besoins énergétiques du logement. La surface de l’habitation, par exemple, définit le rôle que va jouer la PAC. Si l’appareil doit chauffer plusieurs pièces, alors les occupants doivent s’orienter vers un modèle multisplit. Autrement dit, une pompe à chaleur air-air composée d’une unité extérieure et d’autant d’unités intérieures que le logement compte de pièces à chauffer. Au contraire, si le PAC air-air ne sert que de chauffage d’appoint, ou ne chauffe qu’une seule pièce, alors un modèle mono-split suffit (une unité extérieure, une unité intérieure). Enfin, il existe également des pompes à chaleur air-air monobloc. Ce modèle regroupe l’unité extérieure et l’unité intérieure au sein d’un même appareil. Il se place généralement dans les combles ou un local techniques. L’air chaud emprunte un réseau de gaines

Toutefois, les éléments qui rendent possible la production de chaleur se retrouvent dans n’importe quel type de PAC air-air :

Ainsi, le fonctionnement de base d’une pompe à chaleur air-air reste le même pour tous les modèles.

L’air extérieur contient des calories, même par temps froid. Happées par le ventilateur de l’unité extérieure, les calories empruntent un système de tuyauterie. Puis, elles rencontrent le fluide frigorigène. Ce liquide possède les capacités de transporter la chaleur : il est caloporteur.

Au contact des calories, le fluide frigorigène se réchauffe. Le liquide réagit rapidement à basse pression. Il passe à l’état gazeux juste avant d’être acheminé au compresseur.

Le fluide frigorigène, passé à l’état de gaz, doit augmenter en température pour fournir le logement en chaleur. C’est le rôle que tient le compresseur. Celui-ci fait monter le gaz en pression, ce qui augmente la température. L’énergie récoltée se dirige ensuite vers le condenseur.

Le fonctionnement du compresseur dépend d’un raccordement à l’électricité. La pompe à chaleur air-air n’est donc pas à 100 % écologique. Néanmoins, la consommation énergétique de la PAC air-air demeure bien inférieure à la quantité d’énergie qu’elle produit.

Le gaz à haute pression s’échappe rapidement vers un condenseur. Cet appareil refroidit le fluide, qui retourne à l’état liquide. Pendant ce processus, la chaleur se détache et alimente l’intérieur du logement. Le liquide frigorigène, lui, continue sa route vers le détendeur.

Toujours sous haute pression, le liquide entre dans le détendeur. L’objectif ? Continuer à baisser en température et en pression. Cette condition est indispensable avant de recommencer un cycle de production de chaleur. Si le détendeur ne régule pas le débit, cela pourrait entraîner de sérieuses dysfonctions au sein de la pompe à chaleur air-air.

Le liquide se situe maintenant dans l’évaporateur. C’est ici que la chaleur à l’extérieur de la maison rencontre le fluide. La pompe à chaleur recommence son cycle de production de chaleur.

Certains modèles de pompe à chaleur air-air se transforment en climatiseurs grâce à un système réversible. En clair, le circuit s’inverse : la chaleur de l’air intérieur du logement est aspirée par l’unité. La chaleur emprunte le même parcours et s’évacue par l’unité extérieure. Attention, l’option de climatisation augmente sensiblement le besoin énergétique de la pompe à chaleur air-air.

Le fonctionnement de la pompe à chaleur air-air n’est optimal que si elle possède la puissance adéquate. Comme énoncé plus haut, cela dépend de la surface à chauffer, mais également d’autres paramètres. Alors, quelle puissance est nécessaire à votre pompe à chaleur air-air ? Certes, les pompes à chaleur air-air produisent plus d’énergie qu’elles n’en consomment. Mais il faut choisir le modèle qui, grâce à sa puissance, n’accentue pas la consommation électrique. Cette prérogative se mesure grâce au coefficient de performance, ou COP. Cet indice révèle l’efficacité de la pompe à chaleur en fonction de sa consommation énergétique. Une COP de 5 indique que la PAC air-air produit 5 kW pour 1 kW consommé. Une pompe à chaleur air-air qui fonctionne correctement et permet de réaliser des économies d’énergie détient un COP minimal de 3.

Certains avantages et inconvénients de la pompe à chaleur air-air influencent directement son bon fonctionnement. Par exemple, le fait que la pompe à chaleur soit sensible à la météo. Sous une température de -10 °C, la PAC air-air s’arrête tout simplement de fonctionner. D’ailleurs, plus la température extérieure chute, plus le COP descend également. Dans les régions froides, la pompe à chaleur air-air n’est pas conseillée en tant que chauffage principal. Il faut l’accompagner d’une chaudière ou d’un autre type de chauffage. En revanche, les économies d’énergie s’avèrent conséquentes si la région où se situe le logement ne souffre pas de fraîcheur extrême. Par ailleurs, le fonctionnement de la pompe à chaleur air-air ne permet pas de chauffer l’eau chaude sanitaire. Un inconvénient qui oblige à se doter d’un autre système de chauffage d’eau, comme le chauffe-eau solaire ou une chaudière à condensation.

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