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Fonctionnement de la pompe à chaleur

Efficace et respectueux de l’environnement

La pompe à chaleur est l’un des types de chauffage les plus modernes. Elle permet d’être de facto indépendant des matières premières fossiles et de chauffer de manière efficace et éco-compatible. 

La pompe à chaleur devient de plus en plus populaire

Saviez-vous que la pompe à chaleur est le système de chauffage le plus utilisé dans les nouvelles constructions ? 1 nouveau bâtiment sur 3 en est déjà équipé. Ce type de chauffage respectueux de l’environnement est encore plus répandu dans les nouvelles constructions que le système classique de chauffage au gaz. Mais ce générateur de chaleur est également à envisager dans les maisons anciennes (en rénovation). En 2020, les ventes ont augmenté de 40 % par rapport à l'année précédente.

Elle doit sa popularité avant tout à sa grande efficacité, ses faibles coûts d'exploitation et son mode de fonctionnement respectueux du climat. En effet, avec une pompe à chaleur, vous puisez tout simplement l'énergie naturelle librement disponible de l’air, la terre ou les eaux souterraines. Si vous combinez la pompe à chaleur avec un système photovoltaïque propre, vous pouvez même chauffer de manière presque neutre en matière de bilan climatique.

01. Vue d’ensemble des avantages de la pompe à chaleur

La pompe à chaleur est supérieure aux technologies de chauffage conventionnelles axées sur les combustibles fossiles en termes d'efficacité, de coûts d'exploitation et de respect du climat. Elle présente même certains avantages par rapport à d'autres technologies de chauffage renouvelable, comme la thermie solaire. 

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Rentable

Faibles frais de chauffage

Les pompes à chaleur fournissent une partie de l'énergie électrique absorbée sous forme de chaleur. Grâce à un principe de fonctionnement très efficace, les frais de chauffage sont très faibles.

Aide financière intéressante

En raison de leurs faibles niveaux d'émission, l'État promeut les pompes à chaleur par des aides financières très intéressantes.

Accroissement de valeur

La pompe à chaleur est l'un des types de chauffage les plus modernes et les plus durables. Leur installation dans votre propriété vous permettra de réaliser une plus-value durable.

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Durable

Pour un meilleur environnement

Une pompe à chaleur n'utilise pas de combustibles fossiles et marque donc des points pour son fonctionnement particulièrement respectueux du climat. La pompe à chaleur utilise l'énergie naturelle librement disponible et ne génère que des émissions indirectes par l’entraînement du compresseur électrique.

Lorsque vous utilisez de l'électricité verte ou de l'électricité issues de votre propre système photovoltaïque (système PV), la pompe à chaleur fonctionne même de manière presque neutre en matière de bilan climatique. Lire plus

Construite pour durer et exigeant peu de maintenance

Par rapport aux autres technologies de chauffage, la pompe à chaleur nécessite très peu de maintenance. Grâce à leur haut niveau de maturité technique, les pompes à chaleur sont également extrêmement durables et robustes. Par rapport à d'autres technologies renouvelables comme le photovoltaïque, vous n'avez pas non plus à craindre de perte de rendement. Lire plus

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Fonctionnelle 

Chauffage et refroidissement

La pompe à chaleur est polyvalente : en effet, au-delà de sa fonction de chauffage d’intérieur, elle chauffe également l'eau chaude et peut même rafraîchir vos intérieurs en été.

Pas besoin de faire appel à un ramoneur

Avec une pompe à chaleur, vous économisez les frais annuels de ramonage. Puisque la technologie de chauffage ne repose pas sur les combustibles fossiles, une cheminée est superflue.

Bâtiments existants et nouvelles constructions

La pompe à chaleur est prédestinée aux nouvelles constructions. Cependant, vous pouvez également l'installer dans des bâtiments existants (rénovation). Vous avez par exemple la possibilité de remplacer votre ancien système de chauffage au gaz ou au fioul par une pompe à chaleur respectueuse du climat ou de le combiner avec une pompe à chaleur. Lire plus

Fonctionnement de la pompe à chaleur

Le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur est basé sur l'utilisation de l'énergie naturelle librement disponible. À cet effet l’on peut utiliser diverses sources de chaleur. La désignation des types de pompes à chaleur fait référence à la source de chaleur dans chaque cas : Air ambiant : pompe à chaleur eau/eau Sous-sol : pompe à chaleur eau glycolée/eau (également dénommée pompe à chaleur géothermique) Eaux souterraines : pompe à chaleur eau/eau Cependant, indépendamment de la source de chaleur choisie, la pompe à chaleur utilise toujours le même cycle fermé pour exploiter la chaleur ambiante utilisable par le système de chauffage. Ce cycle fermé se compose de quatre étapes.


  • Évaporation

    La chaleur ambiante est utilisée dans l'évaporateur pour évaporer le fluide frigorigène dans la pompe à chaleur. Le fluide frigorigène est maintenant gazeux.

  • Compression

    Le compresseur électrique comprime le fluide frigorigène gazeux, dont la température augmente alors jusqu’au niveau souhaité. La pompe à chaleur a donc besoin, dans cette étape, d'un peu d'électricité.

  • Évaporation

    Le fluide frigorigène transfère maintenant sa chaleur au système de chauffage du bâtiment. Grâce à cette extraction de chaleur, le fluide frigorigène se refroidit et se condense. Il est à nouveau liquéfié.

  • Détente

    Le détendeur réduit à nouveau la pression du fluide frigorigène. Le fluide frigorigène se refroidit ainsi davantage et retourne dans l'évaporateur. Le cycle fermé recommence.

02. Aperçu détaillé des types de pompes à chaleur

Plusieurs aspects jouent un rôle dans le choix d’un type particulier de pompe à chaleur. Dans ce qui suit, nous présentons brièvement les trois principaux types de pompes à chaleur avec leurs caractéristiques particulières :

Pompe à chaleur air / eau

L'air est toujours disponible et peut être facilement utilisé comme source de chaleur. La pompe à chaleur air/eau est donc le type de pompe à chaleur le plus populaire. Environ 70 % des pompes à chaleur installées utilisent l'air ambiant comme source de chaleur.

Les pompes à chaleur air/eau sont également appréciées pour leur conception technique relativement simple et leurs faibles coûts d'achat et de maintenance. Par contre, elles sont réputées pour être légèrement moins efficaces par rapport à celles utilisant d’autres sources de chaleur.

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Pompe à chaleur eau/eau

Les eaux souterraines ont une température élevée et relativement constante tout au long de l'année. Ceci permet donc un fonctionnement particulièrement efficace de la pompe à chaleur et se traduit par des coûts énergétiques réduits.

Cependant, l’investissement pour l'installation d'une pompe à chaleur eau/eau est plus élevé que celui à fournir pour l’installation d'une pompe à chaleur air/eau. Vous devez généralement installer un système de puits pour exploiter la source de chaleur. En outre, les exigences environnementales doivent être respectées.

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Pompe à chaleur eau glycolée/eau

Vous pouvez soit installer des capteurs horizontaux, soit une sonde géothermique verticale afin d’utiliser l'énergie géothermique.

Si vous utilisez des capteurs horizontaux vous devez disposer d’une surface libre suffisante. Les sondes géothermiques nécessitent par contre moins d'espace, mais peuvent atteindre jusqu'à 100 mètres de profondeur. Les capteurs et les sondes des pompes à chaleur eau glycolée/eau sont généralement en matière plastique et sont remplis d’eau glycolée - une eau contenant de l'antigel.

Ce type de pompe à chaleur convainc grâce à son niveau de température constant, par son efficacité élevée, mais comporte aussi un investissement considérable et des coûts d'installation comparativement élevés.

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03. Quelle pompe à chaleur pour les bâtiments existants et les constructions nouvelles ?

La pompe à chaleur déploie ses avantages en matière d'efficience principalement dans les nouveaux bâtiments. En effet, les bâtiments modernes sont généralement équipés de grands systèmes de chauffage basse température. Il s'agit, par ex, de systèmes de chauffage par le sol, qui transmettent la chaleur à l'air ambiant sur une grande surface. Fondamentalement, plus la température départ dans le système de chauffage est basse, plus la pompe à chaleur fonctionne de manière efficace.

 

Mais vous pouvez également installer une pompe à chaleur dans des bâtiments existants. Un système hybride est une bonne idée dans ce cas, par exemple, une pompe à chaleur combinée à une chaudière conventionnelle pour les pointes de charge. De cette façon, vous combinez le respect de l'environnement de la pompe à chaleur avec les hautes performances du chauffage conventionnel.

 

Si des températures de départ basses sont possibles, une pompe à chaleur peut également être utilisée comme seul générateur de chaleur dans les bâtiments existants. Cela peut nécessiter des modifications telles qu'une meilleure isolation ou un nouveau système de chauffage par le sol. Les deux peuvent bénéficier d’aides financières et s’avèrent rentables dans un laps de temps relativement court.

 

Lorsque vous choisissez un type de pompe à chaleur, vous devez toujours tenir compte des conditions cadres en matière de construction. Par ex., l'installation de sondes géothermiques horizontales dans des bâtiments existants nécessite des travaux de construction considérables. Le moyen le plus simple est d'installer une pompe à chaleur air/eau.

04. Possibilités de combinaisons

Comme nous l'avons déjà mentionné, dans certains cas mieux vaut combiner la pompe à chaleur avec d'autres technologies de chauffage pour créer un système de chauffage hybride. Les options de combinaison les plus populaires sont :

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Pompe à chaleur avec kit solaire thermique

En combinant la pompe à chaleur avec une installation solaire thermique vous augmentez l'efficacité globale du système de chauffage. Il existe plusieurs possibilités de couplage :

  • vous pouvez intégrer le kit solaire thermique au circuit primaire (source de chaleur) ou
  • au circuit secondaire (puits de chaleur) de la pompe à chaleur.

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Pompe à chaleur et chauffage au gaz

En combinant les caractéristiques d’efficacité et de respect du climat typiques d’une pompe à chaleur avec la fiabilité d'un système de chauffage au gaz, les dimensions de la pompe à chaleur peuvent être réduites.

La pompe à chaleur fournit l'énergie de chauffage nécessaire en été et pendant les mois de transition. En hiver, le système de chauffage au gaz se met en marche pour le soutenir.

05. Vous pouvez installer la pompe à chaleur ici

Vous pouvez installer une pompe à chaleur à l'intérieur comme à l'extérieur. Avec une unité split, vous avez également la possibilité de combiner les deux types d'installation. Découvrez ci-après leurs avantages et inconvénients respectifs :


  • Installation à l’extérieur

    Dans ce type d’installation, la pompe à chaleur est installée à l'extérieur du bâtiment. L'eau chauffée est acheminée dans le bâtiment par des conduites de chauffage, c'est la raison pour laquelle seuls de petits trous dans le mur extérieur sont nécessaires. À l’intérieur, il faut certes toujours des équipements, mais l’encombrement est moindre qu'avec une installation à l’intérieur.

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  • Appareil split avec unité extérieure

    Les unités de type « split » se composent d'une unité extérieure et d'une unité intérieure. Dans ce type d'installation, l'évaporateur et le compresseur sont situés à l'extérieur et reliés à l'unité intérieure par une conduite de fluide frigorigène.

  • Installation à l’intérieur

    Une installation à l’intérieur est une option valable en fonction de l’espace domestique disponible. À cet effet l'air extérieur est acheminé à l'intérieur du bâtiment par des conduits. Dans la plupart des cas, une surface d'installation d'un mètre carré sur deux mètres de hauteur est suffisante. Lors de l'installation à l'intérieur, vous devez tenir compte du bruit généré par les grilles de ventilation, même si celui-ci reste généralement limité. L'avantage ici c’est que vous pouvez vous passer d'une unité dans vos installations extérieures.

06. Des conseils pour vous aider à faire encore plus d’économies d’énergie

Ces conseils pratiques et simples vous permettent d’économiser encore plus d'énergie au quotidien et de réduire davantage la facture énergétique de votre pompe à chaleur :

Réduisez les frais d'électricité de la pompe à chaleur en faisant fonctionner l'unité par de l’électricité photovoltaïque autoproduite ou optez pour un tarif d'électricité avantageux.

Faites attention à la température de départ dans le système de chauffage. Plus la température départ est basse, plus la pompe à chaleur fonctionne efficacement.

Utilisez la température presque constante de la terre ou des eaux souterraines en fonction des contraintes de construction. Les pompes à chaleur eau/eau et les pompes à chaleur eau glycolée/eau fonctionnement plus efficacement que les pompes à chaleur air/eau.

L’utilisation d’un chauffage basse température vous permet d’obtenir un transfert de chaleur efficace.

Vos questions sur les pompes à chaleur

  • Le niveau de bruit de la pompe à chaleur dépend de la source de chaleur et du design. Avec les pompes à chaleur modernes telles que la CHA monobloc de WOLF, le niveau de bruit est inférieur à celui de la pluie. Avant d’acheter votre nouvelle pompe à chaleur, il est préférable de comparer les informations des fabricants sur le niveau de bruit à différents points de fonctionnement.

  • Généralement il suffit de faire examiner la pompe à chaleur par un installateur une fois par an. Les pompes à chaleur ne nécessitent pratiquement aucune maintenance et n'entraînent donc que de très faibles frais d’entretien.

  • Il existe des fluides frigorigènes synthétiques et naturels pour la pompe à chaleur. Les fluides frigorigènes synthétiques ont généralement un fort potentiel d’effet de serre et sont donc préjudiciables au climat. En revanche, les fluides frigorigènes modernes tels que le propane (R290) ont un faible potentiel de réchauffement planétaire.

  • Il existe plusieurs façons d'intégrer harmonieusement la pompe à chaleur dans l’esthétique de l'espace extérieur. Il est important que le côté aspiration d'air et le côté soufflage d'air de la pompe à chaleur soient librement accessibles.

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Notre recommandation: La pompe à chaleur CHA

50 ans d'expérience ont été consacrés au développement et à la conception de notre produit phare dans le domaine des pompes à chaleur.