POMPE A CHALEUR

LES PAC Aérothermique ou Géothermique

Une PAC est une installation qui permet d’extraire des calories dans le milieu extérieur (air,sol, eau) appelé source froide et de les transférer à l’intérieur d’un bâtiment par l’intermédiaire d’un échangeur de chaleur (air, plancher chauffant, radiateur) appelé source chaude. Le transfert de chaleur s’effectue au travers d’un fluide frigorigène en circuit fermé. C’est le changement d’état du fluide, de l’état liquide à gazeux, qui permet la récupération de chaleur. Cela fonctionne sur le même principe qu’un réfrigérateur mais en sens inverse.

Les types de pompes

Il existe trois sources naturelles de calories possibles. La chaleur est puisée dans :

  • la terre, le sol : on parle de géothermie
  • l’eau (nappe phréatique ou cours d’eau) : on parle d’hydrothermie
  • l’air : on parle d’aérothermie

De plus, il existe trois types de diffusion possibles de la chaleur ainsi captée

  • air : la chaleur est diffusée via de l’air pulsé
  • eau : l’eau chauffée par la pompe à chaleur circule dans des radiateurs, un plancher ou un mur chauffant
  • fluide frigorigène : le liquide qui circule dans la pompe à chaleur sert aussi à diffuser la chaleur dans un plancher chauffant.

Les pompes à chaleur les plus utilisées sont

  • les pompes à chaleur air-eau
  • Les pompes à chaleur air-air

D’autres pompes existent, très performantes, mais à l’installation un peu plus coûteuse

  • les pompes à chaleur eau-eau
  • les pompes à chaleur sol-géothermie

PAC Géothermie

La terre comme source de chaleur

La chaleur de la terre peut être utilisée de deux manières pour chauffer votre maison. Dans les deux cas, un fluide (l’eau glycolée) extrait la chaleur du sol et la transporte à la pompe à chaleur par l’intermédiaire de conduites.

Les sondes géothermiques enfoncées jusqu’à 100 m de profondeur sont souvent utilisées à cet effet. L’énergie thermique est constante à cette profondeur et peut être utilisée toute l’année. Selon la structure du sol, plusieurs sondes sont utilisées.

La seconde possibilité est l’utilisation de collecteurs de chaleur terrestres, c’est-à-dire des systèmes de tuyauterie qui sont installés à une profondeur de 1 à 2 mètres. La surface nécessaire dépend fortement de la surface habitable ainsi que de la structure du sol.

 

PAC Aérothermie

& Climatisation

L’air comme source de chaleur

L’air chauffé par le soleil est présent partout. Même lorsque la température de l’air extérieur atteint -20 °C, les pompes à chaleur peuvent encore extraire suffisamment d’énergie pour le chauffage. La source de chaleur air est la plus froide lorsque la majeure partie de l’énergie calorifique est requise. Une pompe à chaleur peut extraire de la chaleur de la source de chaleur air jusqu’à env. -20 °C. La simplicité d’installation d’une pompe à chaleur air-eau est un avantage particulier, car il n’est pas nécessaire d’entreprendre d’importants travaux de terrassement ou de forage de puits.

Rafraîchir avec les pompes à chaleur

C’est précisément en pleine saison estivale qu’il n’est pas rare que l’on songe à faire l’acquisition d’un système de climatisation. Grâce à la fonction refroidissement des pompes à chaleur, cela n’est même pas nécessaire.

POMPE A CHALEUR

PAC AEROTHERMIE

Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur par aérothermie ?

Vous aimeriez diminuer vos factures de chauffage et ne plus craindre de chauffer par peur des factures trop élevées ?

Un changement de système de chauffage peut vous y aider grandement. Parmi ceux-ci, les pompes à chaleur peuvent vous apporter la solution parfaite !

Le système de pompe à chaleur par aérothermie est bien adapté aux climats tempérés (descendants peu en dessous de 0 degré), car la pompe à chaleur aérothermique est plus performante lorsque les écarts de températures entre le milieu extérieur et intérieur sont peu importants.

Les pompes à chaleur aérothermiques sont toujours associées à un chauffage d’appoint capable de prendre le relais lorsqu’il fait trop froid. Lorsque les températures sont trop basses, la PAC aérothermique peut s’arrêter (selon les modèles) plus ou moins vite (entre moins 10 et moins 20 degrés). Le chauffage d’appoint (résistance électrique intégrée à la machine) prendra alors le relais pour chauffer votre logement.

Même en plein hiver, l’air contient de la chaleur qui peut être captée au moyen de  PAC géothermiques qui utilisent les calories contenues dans le sol, ou de PAC aérothermiques utilisant les calories contenues dans l’air pour chauffer votre maison.

LA POMPE A CHALEUR … AÉROTHERMIQUE … EN UN COUP D’OEIL

Une pompe à chaleur (PAC) capte les calories présentes naturellement dans l’environnement et les porte à une température plus élevée qu’elle diffuse ensuite dans la maison. Ainsi la chaleur naturelle est-elle restituée dans votre logement.

Selon le modèle choisi, trois fonctions sont possibles

  • chauffage
  • climatisation
  • eau chaude sanitaire

Le gros avantage de la pompe à chaleur, c’est 50 à 60 % d’économie sur votre facture !

En effet, la pompe à chaleur se sert d’une énergie renouvelable et gratuite : la chaleur de notre environnement.

Cependant, pour fonctionner, la pompe utilise de l’électricité. Mais la consommation reste faible. En conséquence, votre facture d’énergie devrait être divisée par deux au moins.

La compatibilité avec votre installation actuelle

Vous avez un système de chauffage existant que vous souhaitez conserver ? Certaines pompes à chaleur sont compatibles.

Les deux types de pompe les plus souvent installés sont :

  • les pompes à chaleur air-air
  • les pompes à chaleur air-eau

Dans une pompe à chaleur air-air, la chaleur est diffusée par de l’air pulsé. L’installation est simple et ne nécessite pas de gros travaux. Ce système fonctionne indépendamment de votre chauffage existant, il peut donc le compléter. La seule contrainte est la nécessité de faire passer des gaines.

Une pompe à chaleur air-eau permet de chauffer l’eau qui alimente vos radiateurs. Elle peut se substituer à une chaudière ou la compléter si vous en avez une.

Dans le cas d’une construction neuve, vous pouvez choisir sans contrainte ou presque. Pensez au plancher chauffant et à un système basse température ! La pompe à chaleur est une solution qui mérite alors toute votre attention.

Avantages de l’aérothermie

L’aérothermie est un procédé écologique qui émet peu de gaz à effet de serre, contribuant ainsi directement à la protection de l’environnement.

Elle ne présente pas de contrainte d’installation liée à la typologie du terrain.

Le COP (Coefficient de Performance) moyen annuel est de 3 à 4 c’est-à-dire que le système restitue 3 à 4 fois plus d’énergie qu’il n’ en consomme.

L’aérothermie utilise une énergie gratuite, permettant de réduire jusqu’à 75% votre facture de chauffage.

La pompe à chaleur aérothermique = (air-air, air-eau).

Le principe de la pompe à chaleur est d’extraire de l’énergie à l’extérieur de l’habitation pour l’injecter à l’intérieur par le biais d’un radiateur, d’un plancher chauffant ou d’un ventilo-convecteur en fonction du type d’installation choisi. Une pompe à chaleur est un moyen de chauffage qui se substitue par exemple à la chaudière gaz ou au poêle à granulés de bois.

La pompe à chaleur air-air (PAC air-air)

Elle ne nécessite pas de circuit de chauffage central mais peut faire office d’air conditionne en été.

La pompe à chaleur air-air utilise les calories de l’air, une énergie gratuite, pour chauffer efficacement et à moindre coût votre logement. Elle permet, en effet, de diminuer votre facture de chauffage. Les économies effectuées font de la pompe à chaleur air-air un système rentable en seulement quelques années.

Les calories de l’air extérieur pour chauffer votre logement

Le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur air-air est relativement simple. Celle-ci capte les calories de l’air extérieur pour chauffer une maison ou un appartement.

Pour fonctionner, la pompe à chaleur a besoin de deux unités. L’une, située à l’extérieur, récupère les calories de l’air et l’autre, à l’intérieur, la diffuse au sein du logement grâce à un ventilo-convecteur.

Fonctionnement de la pompe à chaleur air-air

La pompe à chaleur (PAC) air-air est une machine thermique fonctionnant sur le même principe que le réfrigérateur.

Le réfrigérateur capte de la chaleur qu’il contient et la rejette dans la cuisine.

La pompe à chaleur (PAC) air-air capte de la chaleur à l’extérieur de l’habitation pour la rejeter dans la maison ou l’appartement. On peut ainsi chauffer le logement, même pendant l’hiver.

Le système peut être utilisé pour un rafraîchissement d’été. Toutefois, la température ne pourra être abaissée que de quelques degrés, et cette utilisation aura pour effet d’augmenter les factures d’électricité.

L’unité extérieure capte des calories L’unité extérieure est installée dans un endroit bien aéré : la cour, le jardin ou le balcon de la maison ou de l’appartement. Cette unité est en fait un évaporateur, qui utilise les calories de l’air pour évaporer à très basse pression le fluide frigorigène qui circule dans la pompe à chaleur.

Les calories stockées dans le fluide frigorigène sont restituées à l’intérieur du logement, par l’unité intérieure. Cette unité intérieure, souvent un ventilo-convecteur, est en fait un condenseur dans lequel le liquide se condense pour restituer la chaleur et la diffuser dans l’air à l’intérieur de l’habitation.

Pour faire circuler le fluide frigorigène dans le circuit, la pompe à chaleur (PAC) air-air consomme de l’électricité, au niveau de l’élément appelé « compresseur ». Toutefois, grâce à l’apport gratuit de l’air extérieur, la quantité d’électricité consommée est nettement inférieure à la quantité de chaleur diffusée dans le logement. On estime qu’en moyenne, une pompe à chaleur (PAC) air-air consomme 1 kWh d’électricité pour un peu moins de 3 kWh de chaleur produits.

C’est ce qu’on appelle le COP (Le COP représente le nombre de kWh de chaleur produits, pour 1 kWh d’électricité consommée. COP=(Quantité de chaleur produite) / (Quantité d’électricité consommée), sans unité.Le COP d’une pompe à chaleur (PAC) air-air se situe le plus souvent autour de 3. Ce COP dépend de la température extérieure. Plus il fait froid dehors, moins le COP est élevé. ).

La pompe à chaleur (PAC) air-air peut fonctionner même lorsque les températures extérieures sont faibles : -10° C, -15° C. Dans ces conditions toutefois, les performances sont moins bonnes. Il peut donc être judicieux de conserver un autre système de chauffage en appoint.

La pompe à chaleur Air-Eau

La pompe à chaleur air-eau (PAC air-eau) possède l’avantage d’être reliée à un système de chauffage central préexistant.

Comme la pompe à chaleur air-air, la pompe à chaleur air-eau capte les calories de l’air extérieur par l’intermédiaire d’un fluide frigorigène.

Par contre plutôt que de restituer l’énergie dans l’air, l’énergie ainsi récupérée est restituée dans l’eau, via un échangeur, dans le circuit de chauffage existant : radiateurs ou planchers chauffants.

Vous conservez ainsi votre circuit de chauffage, sur lequel la pompe à chaleur Air Eau vient remplacer ou compléter de votre chaudière : une grande flexibilité qui renforce votre confort.

La pompe à chaleur peut également servir à chauffer une piscine. Le raccordement se fait grâce à un travail de plomberie qu’un chauffagiste peut effectuer. Ainsi, les possibilités sont nombreuses car chaque fabricant de pompes à chaleur possède une large gamme qui répondra à vos attentes et qui saura s’adapter à la morphologie de votre maison.

GARANTIE PERFORMANCE

PAC SYSTÈME MODULE

Une grande efficience énergétique pour des coûts d’utilisation moindres!

Une pompe à chaleur chauffe une habitation grâce à un apport très important en énergie renouvelable, qui provient de l’air, du sol ou des eaux du sous-sol. Une pompe à chaleur peut également produire de l’eau chaude sanitaire. L’utilisation du Pompes à chaleur système-module (PAC système–module) permet la planification et la réalisation d’installations d’un haut niveau de qualité. Grâce aux réglages optimaux des composants du système, la consommation en énergie des pompes à chaleur diminue. L’efficience énergétique va croître alors que les coûts d’utilisation baisseront.

  1. Energies renouvelables provenant de l’air, de l’eau et du sous-sol
  2. Energie électrique pour le compresseur
  3. Circuit hydraulique contrôlé
  4. Pompe à chaleur certifiée
  5. Accumulateur avec échangeur correctement dimensionné
  6. Régulation, mise en service et contrôle final
  7. Documentation complète de l’installation
  8. Certificat du PAC système-module

Des garanties de performances écrites

A la fin des travaux, le propriétaire reçoit une documentation complète sur son installation ainsi qu’une garantie de performance écrite pour l’installation de sa PAC.

Efficacité certifiée grâce au PAC système-module !

Le remplacement des générateurs de chaleur est soutenu financièrement dans de nombreux cantons. La condition à remplir à cet effet dans de nombreux cantons est la certification conformément au PAC système-module.

Objectifs du PAC système-module

Le PAC système-module est un standard de qualité élaboré par SuisseEnergie pour les pompes à chaleurs en dessous de 15 kW, qui prend en considération tous les composants du système (générateur de chaleur, accumulateur de chaleur, distribution et régulation). Cela, en réaction aux études qui ont montré que, par le passé, de nombreuses pompes à chaleur ont consommé dans la pratique plus d’électricité que nécessaire. Une installation de chauffage certifiée selon PAC système-module garantit que tous les composants du système de chauffage sont parfaitement harmonisés et que la pompe à chaleur fonctionne efficacement.

Exigences et avantages du PAC système-module

En plus de composants harmonisés, un tel système certifié exige des processus normalisés obligatoires, de la planification et de l’installation jusqu’à la mise en service de la pompe à chaleur. Un contrôle de fonctionnement en deuxième ou troisième année de service en est un élément obligatoire. Une documentation complète des composants, de la planification et de l’installation du système ainsi qu’une garantie de performance écrite de l’installateur est également obligatoire. Cela permet la compréhensibilité de la conception du système même des années après son installation et garantit que tous les travaux ont été accomplis au niveau actuel de la technique PAC.

 

Les clients avec un équipement de chauffage certifié PAC système-module bénéficient ainsi des avantages suivants:

+ Garantie de l’efficacité grâce à un système harmonisé

+ Qualité garantie grâce à une déclaration écrite de bonne exécution

+ Compréhensibilité de la conception du système grâce à la documentation

+ Possibilité de subventions

Site Web: Pompes à chaleur système module

PAC SYSTÈME MODULE

Un procédé standardisé qui garantit l’investissement grâce à une efficience énergétique optimisée et des coûts d’utilisation moindre.

Le est un nouveau standard pour la planification et la construction d’installations de pompes à chaleur jusqu’à une puissance calorifique d’environ 15kW. Il a été développé par un groupe constitué des acteurs les plus importants de la branche. Toutes les associations professionnelles de la branche des installateurs-chauffagistes ainsi que SuisseEnergie conseillent et soutiennent ce PAC système–module.

Le PAC système–module est l’assurance que l’efficience énergétique de telles installations soit optimisée de façon exemplaire. Le module permet aux fournisseurs et aux installateurs de mieux se répartir les responsabilités et permet une meilleure visibilité quant au déroulement de la conception, de l’installation et de la mise en service des installations de PAC. La qualité de l’installation n’en est que meilleure.

Une commission spécialisée indépendante du Groupement professionnel suisse pour les pompes à chaleur GSP contrôle et certifie les combinaisons de produits élaborées par les fournisseurs qui interviennent dans la mise en place du PAC système–module.

PERFORMANCE

CERTIFICATION

LE COP & L’EER

Le Coefficient de performance (COP)

Les performances des pompes à chaleur s’expriment par des coefficients qui rendent compte de leur efficacité en fonction de l’énergie qu’elles consomment. Le rapport entre la quantité de chaleur produite et l’énergie électrique consommée (par le compresseur) est le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur. Il traduit la performance énergétique d’une pompe à chaleur en mode chauffage.

Pour 1 kWh d’électricité consommé, les PAC restituent pour la plupart 2 à 4 kWh de chaleur. Par exemple, si une PAC consomme 1 kWh d’électricité et restitue 3 kWh de chaleur, on dit que son COP est de 3.

Le COP est mesuré par le fabricant ; il est valable pour une température d’essai donnée.

Dans la pratique, le COP constaté est en général différent du COP « nominal » donné par le fabricant : quand le milieu est plus froid que la température d’essai, l’efficacité énergétique de la pompe à chaleur diminue et devient inférieure au COP annoncé. À l’inverse, elle est supérieure à ce COP quand le milieu est plus chaud que la température d’essai.

Les variations entre le COP annoncé et la performance réelle peuvent être très nettes pour les PAC aérothermiques, surtout celles sur air extérieur.

L’efficacité d’une PAC dépend aussi de son bon dimensionnement : le surdimensionnement multiplie les cycles marche/arrêt, ce qui provoque une surconsommation électrique.

Depuis novembre 2007, la réglementation thermique dans l’existant fixe le niveau de performances minimal requis pour les équipements de chauffage, de production d’eau chaude, de ventilation ou de climatisation que vous installez ou faites installer dans votre logement, s’il n’est pas neuf.

Le compresseur de la pompe à chaleur est le principal consommateur d’électricité, mais il n’est pas le seul. Les PAC sont le plus souvent équipées d’auxiliaires qui fonctionnent à l’électricité (circulateurs, organe de dégivrage, ventilateurs, etc.). Enfin, les ventilo-convecteurs sont eux aussi équipés de ventilateurs. Il faut tenir compte de ces consommations annexes pour estimer la performance réelle du système de chauffage.

Le coefficient d’efficacité frigorifique (EER)

L’appellation EER traduit l’efficacité d’un système thermodynamique quand il produit du froid.

Les performances d’une PAC dépendent non seulement de l’efficacité du matériel, mais aussi de la qualité de l’installation et des conditions d’utilisation de l’équipement.

ENERGIE PROPRE

MINI LEXIQUE

Mini lexique Pompe à chaleur

Aérothermie

L’air qui nous entoure représente une masse thermique et un potentiel énergétique élevé car il est possible de puiser les calories de cet air et grâce à une pompe à chaleur Air/Air ou Air/Eau de chauffer avec un rendement important une pièce, une construction…. Si l’on chauffe avec une PAC (pompe à chaleur) Air/air, on puisera les calories de l’air extérieur et on les amplifiera pour chauffer l’air intérieur d’une ou plusieurs pièces. Si l’on puise les calories de l’air extérieur et que l’on amplifie cette chaleur pour la transmettre à un circuit d’eau chaude de chauffage, alors on parlera de PAC Air/Eau. Dans tous les cas, il s’agit d’aérothermie.

Géothermie

La géothermie est un mode de chauffage utilisant l’énergie de la terre et du sous-sol. Si l’énergie est captée dans le sol via des capteurs horizontaux ou verticaux, le vocable employé est géothermie. Si l’énergie est captée dans l’eau chaude ou froide présente dans les nappes du sous-sol, on parle également d’aquathermie. Si l’énergie de la nature n’est plus l’eau mais l’air, le vocable géothermie est remplacé par aérothermie. Quand les sources du sous-sol sont chaudes, alors un simple échangeur est intercalé pour le chauffage géothermal. Dans les autres cas, la géothermie utilise des sources plus fraîches ou la chaleur relative de la terre : des pompes à chaleur utilisent cette chaleur et l’amplifient. On parle de pompes à chaleur géothermales.

Cycle frigorifique

Le cycle frigorifique fait passer un fluide frigorigène par plusieurs états gazeux/liquide en fonction des changements de pressions dus au compresseur et au détendeur. Ces changements de pressions donnent lieu à des changements de températures que l’on retrouve dans le condenseur (évacuation de la chaleur) et dans l’évaporateur (fourniture de l’énergie frigorifique). Ce cycle simple « compression/condensation/détente/évaporation » est appelé cycle frigorifique. Il est présent dans toute machine frigorifique telles les pompes à chaleur.

COP

Le COP ou coefficient de performance d’une pompe à chaleur est le rapport entre la puissance thermique et sa consommation électrique.

Capteurs enterrés

Tubes en polyéthylène ou en cuivre gainé de polyéthylène enfouis dans le sol et dans lesquels circule un fluide prélevant l’énergie du sol. Ils peuvent être horizontaux ou verticaux. Dans ce dernier cas, on les appelle sondes géothermiques et ils contiennent un mélange d’eau et d’antigel.

Gradient géothermal

Plus nous nous rapprochons du centre de la terre, plus la chaleur est importante pour atteindre au centre plus de 4000°C. L’augmentation de la température en fonction de la profondeur est appelée « gradient géothermal ». Il est en moyenne de 4°C par 100 mètres de profondeur, en France. La notion de gradient géothermal dépend du lieu géographique. Il sert de base de calcul pour une installation de géothermie avec capteurs verticaux.

Emetteur de chaleur

Appareil situé dans les pièces de la maison et qui transmet la chaleur du système de chauffage, radiateur, plancher chauffant, ventilo-convecteur, …, sont des émetteurs de chaleur.

ECS

ECS est l’abréviation du terme eau chaude sanitaire.

Fluide frigorigène

Fluide, confiné dans la pompe à chaleur, qui assure lors de ses changements de phase (gaz, liquide) les transferts de chaleur.

ENERGIE PROPRE

SUBVENTION ENERGIE RENOUVELABLE

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