Pompe à chaleur : comment fonctionne-t-elle ?
Le principe de fonctionnement d’une PAC
Les pompes à chaleur font partie d’une grande famille. Si chacune a ses spécificités, elles reposent toutes sur le même principe de fonctionnement. Voici quelques explications…
La pompe à chaleur par définition
C’est un système de chauffage thermodynamique dont le principe majeur est la transformation de l’énergie. Une pompe à chaleur récupère les calories présentes dans l’environnement (l’air, le sol ou l’eau) pour les restituer sous forme de chaleur. Elle se compose d’une unité extérieure, placée au plus près de la source d’énergie renouvelable captée, et d’une unité intérieure qui assure la diffusion de la chaleur dans le circuit de chauffage et/ou d’eau chaude sanitaire.
Le cycle thermodynamique : comment ça marche ?
C’est un processus qui décrit les transformations physiques successives subies par le fluide frigorigène, véritable vecteur de chaleur entre l’unité extérieure (source froide) et l’unité intérieure (source chaude). Ce réfrigérant circule en circuit fermé à travers les composants de la pompe à chaleur tels que le compresseur, le détendeur et les échangeurs de chaleur.
Au cours de son parcours, le réfrigérant change d’état d’état (liquide, gazeux), absorbant la chaleur de l’environnement extérieur et la transférant à l’unité intérieure. Une fois le cycle complet, le réfrigérant retourne à son état initial, prêt à entamer un nouveau cycle.
Zoom sur le circuit d’une PAC
Les éléments principaux du cycle thermodynamique sont au nombre de 4. Voici le détail sur leur impact sur le fluide frigorigène et la production de chaleur de votre équipement de type pompe à chaleur air-eau… Sachez que les cycles s’enchaînent jusqu’à ce que la chaleur souhaitée dans votre intérieur soit atteinte.
- L’évaporateur capte la chaleur de l’environnement pour la transmettre au fluide frigorigène qui passe alors de l’état liquide à l’état gazeux.
- Le compresseur augmente la pression du fluide devenu gaz pour élever sa température.
- Le condenseur achemine la chaleur obtenue au circuit de chauffage et/ou d’eau chaude ce qui fait revenir le gaz à l’état liquide.
- Le détenteur réduit la pression et refroidit le fluide frigorigène pour le préparer à un nouveau cycle.
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PAC réversible : késako ?
Lorsque la pompe à chaleur est réversible, le fonctionnement thermodynamique s’inverse. Alors qu’en hiver, elle récupère la chaleur extérieure pour la diffuser dans votre intérieur ; en été, elle absorbe la chaleur présente dans votre maison pour la rejeter à l’extérieur.
Si vous souhaitez améliorer votre confort d’été, il vous faudra bien choisir votre appareil et lui associer les bons émetteurs de chaleur. Notez que seule la pompe à chaleur air-air peut faire office de climatiseur, avec une régulation de température au degré près. Les autres modèles rafraîchissent votre intérieur de quelques degrés via le plancher chauffant.
Les différents systèmes de pompe à chaleur
Toutes les pompes à chaleur n’utilisent pas la même source d’énergie environnementale. Chaque type de pompe à chaleur a donc un fonctionnement légèrement différent. Décryptage…
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Elles utilisent l’air comme source d’énergie. Les pompes à chaleur aérothermiques se divisent en deux groupes : les pompes à chaleur air-air et les pompes à chaleur air-eau, avec des variantes dans leur fonctionnement.
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| À la fois considérée comme hydrothermique et géothermique, cette pompe à chaleur puise sa chaleur dans une nappe phréatique. Tout comme la précédente, elle assure le transport de la chaleur via l’eau glycolée et limite l’usage du gaz fluoré, néfaste pour le climat lorsqu’il s’échappe de l’appareil. | ||
La pompe à chaleur air-air
Pourquoi l’installer ? Les avantages d’une PAC…
La pompe à chaleur est un système de chauffage qui vous offre de nombreux avantages et peu d’inconvénients. En voici les principaux…
Une énergie disponible et renouvelable
Avec comme principale source d’énergie l’air, le sol ou l’eau, la pompe à chaleur vous inscrit dans une démarche éco-responsable. Elle ne requiert qu’un minimum d’électricité pour fonctionner et vous évite de consommer des énergies d’origine fossile à effet de serre. Atout supplémentaire, l’installation d’une pompe à chaleur est aisée car l’énergie qu’elle utilise se trouve partout.
Un rendement énergétique élevé
Les pompes à chaleur se distinguent des autres systèmes de chauffage par leur excellent rendement. Vous en aurez un bon aperçu grâce au coefficient de performance (COP). Il traduit le rapport entre la quantité de chaleur produite et l’énergie électrique consommée par le compresseur. Cet indicateur vous permettra de comparer l’efficacité énergétique des différents modèles de PAC, sachant qu’un modèle performant détient un COP supérieur ou égal à 4. C’est à dire qu’il produit au minimum 4 kWh de chaleur à partir d’1 kWh d’électricité.
Des économies réelles sur vos factures
En utilisant une source d’énergie gratuite, disponible localement et renouvelable, l’installation d’une pompe à chaleur vous fait économiser sur vos factures de chauffage (et d’eau chaude sanitaire le cas échéant). C’est une solution de chauffage à la fois écologique et économique !
Une éligibilité aux aides financières
Prime Énergie Sonergia, MaPrimeRénov’, Éco-PTZ et TVA à 5,5 %… Tous ces dispositifs dédiés à la transition énergétique sont de précieuses aides financières pour votre projet. Avant de choisir entre pompe à chaleur air-air, air-eau ou eau-eau, tenez compte des aides que vous pouvez percevoir pour leur installation.
Les aides par type de PAC en bref
| Prime Énergie Sonergia | MaPrimeRénov’ | Éco-PTZ | TVA à 5,5 % | |
| PAC air-air | ||||
| PAC air-eau | ||||
| PAC géothermique |
Les aides financières mobilisables
Prime Énergie Sonergia
Accessible à tous, sans plafond de revenus, la prime énergie CEE (Certificats d’Économie d’Énergie) est une aide financière majeure pour réduire le coût de vos travaux de rénovation. Le montant de la prime dépend de plusieurs facteurs : votre habitation, votre situation personnelle et la nature de vos travaux. Une condition supplémentaire est posée : que vos travaux soient réalisés par un artisan RGE (Reconnu Garant de l’Environnement).
MaPrimeRénov’
Délivrée par l’Anah (Agence nationale de l’habitat), cette aide financière propose deux types de prise en charge selon la nature des travaux. Le premier concerne les travaux spécifiques et peut s’additionner à la Prime Énergie Sonergia. Le second couvre les travaux de rénovation d’ampleur et intègre automatiquement la prime CEE. Dans un souci de résultat, ce parcours bénéficie d’un accompagnement technique, administratif et financier.
Éco-PTZ
L’éco-prêt à taux zéro est un dispositif de financement proposé par l’État. Ouvert à tous, sans plafond de revenus, il est cumulable avec la Prime Énergie Sonergia et MaPrimeRénov’. Grâce à lui, vous pouvez financer vos travaux sans payer d’intérêts.
TVA à 5,5 %
Avec son taux préférentiel, la TVA à 5,5 % réduit encore le coût de vos travaux. Elle vous permet d’acheter vos matériaux et vos équipements à prix réduit et de faire baisser le coût de la main d’œuvre que vous employez. À ne pas laisser passer !
Quid des aides locales ?
Pour réduire davantage le budget de vos travaux, vous pouvez aussi trouver un appui financier auprès des collectivités locales. Pour connaître les aides proposées par votre commune ou votre région, consultez l’outil de l’agence nationale pour l’information sur le logement (ANIL) : toutes y sont recensées !
Le recours à un professionnel certifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) est une des conditions d’éligibilité aux aides financières. Avant de choisir votre artisan, assurez-vous donc qu’il détienne cette certification !
Steffi, référente conformité réglementaire
Steffi, référente conformité réglementaire
| Le fonctionnement d’une PAC en bref |
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Nos équipes répondent à vos questions
Est-ce que la pompe à chaleur consomme beaucoup d’électricité ? |
| La consommation électrique d’une pompe à chaleur est très raisonnable. Vous pouvez l’évaluer à l’aide du coefficient de performance (COP) renseigné sur les fiches techniques des pompes à chaleur. Ce coefficient établit un rapport entre la production de chaleur et la consommation d’énergie primaire (énergie électrique).
En moyenne, une PAC consomme 1 kWh d’électricité pour produire 4 kWh d’énergie, d’où son caractère économique et écologique ! |
Quels sont les inconvénients de la pompe à chaleur ? |
| Le principal inconvénient des pompes à chaleur air-air et air-eau (les plus répandues) est leur sensibilité à la météo : elles sont moins productives par temps très froid. En cas de températures négatives, elles activent leur appoint électrique intégré pour continuer à fonctionner ce qui fait grimper la facture d’électricité.
Autre inconvénient, les émissions sonores qui peuvent provenir de leur unité extérieure lorsqu’elle n’est pas bien installée. |
Comment fonctionne une pompe à chaleur air-eau en hiver ? |
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En mode chauffage, une pompe à chaleur air-eau extrait la chaleur contenue dans l’air extérieur, même par temps froid, pour chauffer votre intérieur. L’énergie thermique captée est ensuite amplifiée et transportée vers votre système de chauffage hydraulique à l’aide d’un fluide caloporteur. Lorsque les températures extérieures chutent en hiver et deviennent négatives, un système d’appoint électrique peut s’activer pour garantir un chauffage efficace et confortable de votre maison. |
Les informations fournies dans cet article sont données à titre indicatif et n'ont pas de valeur réglementaire ou contractuelle.
Rédigé par : Stéphanie Sensible aux enjeux de la transition écologique, Stéphanie se consacre à partager ses découvertes sur les travaux de rénovation énergétique. À travers ses articles, elle souhaite vous aider à faire des choix plus responsables pour votre logement et la planète.
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