Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

Pour chauffer leur maison, de nombreuses personnes optent désormais pour la pompe à chaleur ou PAC. Pratique et fiable, ce mode de chauffage permet de faire de belles économies d’énergie, contrairement aux chaudières au fioul. Une PAC est capable de générer, lorsqu’elle est performante, près de 5 fois l’énergie qu’elle consomme !

Certaines pompes à chaleur présentent l’avantage d’être réversibles et peuvent diffuser de l’air frais en été. Mieux encore, l’État vous encourage à opter pour cette installation écologique en vous proposant différentes aides financières. Vous vous demandez certainement comment fonctionne une pompe à chaleur ? Nous vous expliquons ici le principe de fonctionnement d’une PAC, la notion de rendement de PAC ainsi que son utilisation avec un chauffage d’appoint.

Comment la pompe à chaleur diffuse l’air dans votre maison ?

Les pompes à chaleur captent les calories énergétiques présentes dans l’environnement pour les restituer sous forme de chaleur ou d’air frais. Il existe plusieurs types de PAC, avec un mode de fonctionnement qui leur est propre.

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La pompe à chaleur aérothermique

Ce type de pompe capte l’énergie de l’air extérieur. Cette énergie est aspirée dans l’installation via un ventilateur situé dans le module extérieur. Un fluide frigorifique qui circule dans le système récupère cette énergie. Pour amplifier cet apport énergétique, le fluide passe de l’état liquide à l’état de gaz, puis circule dans un compresseur afin d’obtenir une pression plus élevée et une augmentation de chaleur. Le fluide est alors transféré dans un condensateur où il repasse à l’état liquide.

La chaleur générée est alors transmise à un circuit de chauffage :

  • Si c’est une PAC air-air, la chaleur est rejetée dans votre maison grâce à un ou plusieurs diffuseurs d’air. Lors de l’installation d’une pompe à chaleur air-air, vous avez effectivement besoin d’un diffuseur centralisé ou d’un réseau de circulation d’air avec des ventilo-convecteurs pour chaque pièce de votre maison.
  • Si c’est une PAC air-eau, l’énergie calorifique est transférée à un circuit d’eau de chauffage et la chaleur est évacuée par vos radiateurs. L’installation d’une pompe à chaleur air-eau est plus simple que l’installation d’une PAC air-air, car vous pouvez intégrer votre installation au réseau de chauffage déjà existant.

La pompe à chaleur géothermique

Le principe de fonctionnement est le même qu’une pompe à chaleur aérothermique. Une PAC géothermique diffuse la chaleur dans votre habitation grâce à un circuit aéraulique ou un réseau d’eau de chauffage déjà existant. La différence se trouve au niveau du captage d’énergie qui se fait dans le sol. Les capteurs sont implantés profondément dans le terrain de votre habitation afin de pouvoir bénéficier de la chaleur terrestre. Contrairement aux PAC aérothermiques, une PAC géothermique est suffisamment puissante pour pouvoir chauffer à elle seule votre maison.

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Quel est le rendement d’une pompe à chaleur ?

Le rendement d’une PAC dépend non seulement de la température de l’air extérieur, mais aussi du type de pompe. Les pompes à chaleur aérothermiques, notamment les pompes air-air, sont beaucoup plus performantes lorsque la température extérieure n’est pas trop basse.

Le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur est un paramètre très important à prendre en compte lorsque vous achetez ce type d’installation. Un COP élevé signifie que votre pompe à chaleur possède un bon rendement et qu’elle vous fait réaliser des économies d’énergie considérables. Par exemple, si le COP donné par le fabricant est de 3.5, cela veut dire que la PAC peut produire 3.5 kWh d’énergie pour une consommation d’électricité équivalente à 1 kWh. Cependant, ce COP est lié à la température extérieure et peut donc varier en fonction de la saison.

En fonction du COP de votre pompe, vous pouvez bénéficier d’aides financières très intéressantes : crédit d’impôt transition énergétique (CITE), TVA à taux réduit, PTZ, aides versées par l’Anah… N’hésitez pas à consulter les sites gouvernementaux pour en savoir plus sur les modalités d’attribution des aides financières.

En savoir plus sur le chauffage d’appoint

Le rendement des PAC baisse quand la température extérieure devient négative. Que ce soit avec une pompe à chaleur air-air ou une pompe à chaleur air-eau, il est vivement conseillé de posséder un chauffage d’appoint afin de maintenir une chaleur optimale dans votre maison. Il peut d’agir d’une chaudière au fioul ou au bois. Ce chauffage d’appoint fonctionne dès que la pompe à chaleur n’est plus suffisamment performante pour chauffer votre habitation.

Si vous vivez dans une région tempérée et que votre maison est dotée d’une bonne isolation thermique, le chauffage d’appoint n’est pas forcément nécessaire. Dites-vous qu’une pompe à chaleur avec un bon rendement (un COP élevé) fonctionne toujours en premier lieu. Vient ensuite la mise en route du chauffage d’appoint afin de compenser le fonctionnement de la pompe si son rendement baisse.

Notez qu’une pompe à chaleur géothermique est en général assez performante pour pouvoir fonctionner en toute autonomie, sans système de chauffage complémentaire. Les PAC dites haute température sont elles aussi capables de chauffer suffisamment votre maison sans avoir besoin d’un chauffage d’appoint.