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Les Systèmes de Pompes à Chaleur

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  • Yoel Zirah

Les Systèmes de Pompes à Chaleur

Les pompes à chaleur offrent une solution de rechange éconergétique aux poêles et aux climatiseurs pour tous les climats. Comme votre réfrigérateur, les pompes à chaleur utilisent l’électricité pour transférer la chaleur d’un espace froid à un espace chaud, rendant l’espace froid plus frais et l’espace chaud plus chaud. Pendant la saison de chauffage, les pompes à chaleur déplacent la chaleur de la fraîcheur extérieure vers la chaleur de votre maison.  Pendant la saison de refroidissement, les pompes à chaleur déplacent la chaleur de votre maison vers l’extérieur. Parce qu’elles transfèrent la chaleur plutôt que de la générer, les pompes à chaleur peuvent fournir efficacement des températures confortables à votre maison. 

Pompes à chaleur à air canalisé

Il existe trois principaux types de pompes à chaleur reliées par des conduits : la pompe à chaleur air-air, la pompe à chaleur air-eau et  la pompe à chaleur géothermique. Elles captent la chaleur de l’air, de l’eau ou du sol à l’extérieur de votre maison et la concentrent pour l’utiliser à l’intérieur. 

Le type de pompe à chaleur le plus courant est la pompe à chaleur à air, qui transfère la chaleur entre votre maison et l’air extérieur. La pompe à chaleur d’aujourd’hui peut réduire votre consommation d’électricité pour le chauffage d’environ 50 % par rapport au chauffage par résistance électrique, comme les fournaises et les plinthes chauffantes. Les pompes à chaleur à haut rendement déshumidifient également mieux que les climatiseurs centraux standard, ce qui permet de réduire la consommation d’énergie et d’améliorer le confort de refroidissement pendant les mois d’été. Les pompes à chaleur à air sont utilisées depuis de nombreuses années dans presque toutes les régions de France, mais jusqu’à récemment, elles n’étaient pas utilisées dans les régions connaissant de longues périodes de températures négatives. Cependant, ces dernières années, la technologie des pompes à chaleur à air a progressé de telle sorte qu’elle offre désormais une alternative légitime au chauffage des locaux dans les régions plus froides.

Pompes à chaleur à air sans conduits

Pour les maisons sans conduit, les pompes à chaleur à air sont également disponibles dans une version sans conduit appelée pompe à chaleur mini-split. En outre, un type particulier de pompe à chaleur à air, appelé « refroidisseur à cycle inversé », produit de l’eau chaude et de l’eau froide plutôt que de l’air, ce qui permet de l’utiliser avec des systèmes de chauffage par rayonnement au sol en mode chauffage.

Pompes à chaleur géothermiques

Les pompes à chaleur géothermiques (à partir du sol ou de l’eau) atteignent des rendements plus élevés en transférant la chaleur entre votre maison et le sol ou une source d’eau à proximité. Bien qu’elles coûtent plus cher à l’installation (la France bénéficie de nombreuses aides à la rénovation énergétique), les pompes à chaleur géothermiques ont de faibles coûts de fonctionnement car elles tirent parti de la température relativement constante du sol ou de l’eau. Les pompes à chaleur géothermiques (ou géothermiques) présentent des avantages majeurs. Elles peuvent réduire la consommation d’énergie de 30 à 60 %, contrôler l’humidité, être robustes et fiables, et s’adapter à une grande variété de maisons. Le choix d’une pompe à chaleur géothermique dépend de la taille de votre terrain, du sous-sol et du paysage. Les pompes à chaleur géothermiques ou à eau peuvent être utilisées dans des climats plus extrêmes que les pompes à chaleur à air, et la satisfaction des clients à l’égard de ces systèmes est très élevée.

Pompes à chaleur à absorption

Un type de pompe à chaleur relativement nouveau pour les systèmes résidentiels est la pompe à chaleur à absorption, également appelée pompe à chaleur à gaz. Les pompes à chaleur à absorption utilisent la chaleur comme source d’énergie et peuvent être alimentées par une grande variété de sources de chaleur.

Caractéristiques avancées à rechercher dans une pompe à chaleur

Un certain nombre d’innovations permettent d’améliorer les performances des pompes à chaleur.

Contrairement aux compresseurs standard qui ne peuvent fonctionner qu’à pleine capacité, les compresseurs à deux vitesses permettent aux pompes à chaleur de fonctionner à un niveau proche de la capacité de chauffage ou de refroidissement nécessaire pour une température extérieure donnée, ce qui permet d’économiser de l’énergie en réduisant les opérations de marche/arrêt et l’usure du compresseur. Les pompes à chaleur à deux vitesses fonctionnent également bien avec les systèmes de contrôle de zone. Les systèmes de contrôle de zone, que l’on trouve souvent dans les grandes maisons, utilisent des registres automatiques pour permettre à la pompe à chaleur de maintenir différentes pièces à des températures différentes.

Certains modèles de thermopompes sont équipés de moteurs à vitesse variable ou à double vitesse sur leurs ventilateurs intérieurs (souffleurs), leurs ventilateurs extérieurs ou les deux. Les commandes à vitesse variable de ces ventilateurs visent à maintenir l’air en mouvement à une vitesse confortable, à minimiser les courants d’air frais et à maximiser les économies d’électricité. Elles réduisent également le bruit du ventilateur fonctionnant à plein régime.

Certaines pompes à chaleur à haut rendement sont équipées d’un désurchauffeur, qui récupère la chaleur perdue en mode refroidissement de la pompe à chaleur et l’utilise pour chauffer l’eau. Une pompe à chaleur équipée d’un désurchauffeur peut chauffer l’eau 2 à 3 fois plus efficacement qu’un chauffe-eau électrique ordinaire.

Une autre avancée dans la technologie des pompes à chaleur est le compresseur à spirale, qui se compose de deux spirales. L’une reste immobile, tandis que l’autre tourne autour d’elle, comprimant le réfrigérant en le forçant à pénétrer dans des zones de plus en plus petites. Par rapport aux compresseurs à piston classiques, les compresseurs scroll ont une durée de vie plus longue et sont plus silencieux. Selon certains rapports, les pompes à chaleur équipées de compresseurs scroll fournissent un air plus chaud de 5,6 à 8,3 °C en mode chauffage, par rapport aux pompes à chaleur existantes équipées de compresseurs à piston.

Bien que la plupart des thermopompes utilisent des appareils de chauffage à résistance électrique comme système d’appoint par temps froid, les thermopompes peuvent aussi être équipées d’un générateur d’air chaud à gaz, parfois appelé système bicarburant ou hybride, pour compléter la thermopompe. Cela permet de résoudre le problème du fonctionnement moins efficace de la pompe à chaleur à basse température et de réduire sa consommation d’électricité. Peu de fabricants de pompes à chaleur intègrent les deux types de chaleur dans un seul boîtier, de sorte que ces configurations sont souvent deux systèmes standard plus petits, côte à côte, partageant le même conduit. 

Par rapport à une chaudière à combustible ou à une pompe à chaleur standard seule, ce type de système peut également être plus économique. Les économies d’énergie réelles dépendent des coûts relatifs du combustible de combustion par rapport à l’électricité.