{"id":22974,"date":"2024-02-08T09:27:17","date_gmt":"2024-02-08T08:27:17","guid":{"rendered":"https:\/\/biblus.accasoftware.com\/fr\/?p=22974"},"modified":"2024-02-08T09:27:41","modified_gmt":"2024-02-08T08:27:41","slug":"pompe-a-chaleur-fonctionnement-types-et-couts","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/biblus.accasoftware.com\/fr\/pompe-a-chaleur-fonctionnement-types-et-couts\/","title":{"rendered":"Pompe \u00e0 chaleur : fonctionnement, types et co\u00fbts"},"content":{"rendered":"
La pompe \u00e0 chaleur est une machine qui utilise l’\u00e9nergie de l’air, du sol ou de l’eau souterraine et la convertit en \u00e9nergie thermique. D\u00e9couvrez comment fonctionne une pompe \u00e0 chaleur.<\/p>\n
\nLa pompe \u00e0 chaleur est une machine qui, en utilisant diff\u00e9rentes formes d’\u00e9nergie, peut extraire et transf\u00e9rer l’\u00e9nergie thermique. Le choix d\u00e9pend des caract\u00e9ristiques climatiques du lieu d’installation, des caract\u00e9ristiques typologiques du b\u00e2timent et des conditions d’utilisation.<\/p>\n
Analysons plus en d\u00e9tail qu’est-ce qu’une pompe \u00e0 chaleur, son fonctionnement, les types et les co\u00fbts.<\/p>\n
Qu’est-ce qu’une pompe \u00e0 chaleur ?<\/h2>\n
La pompe \u00e0 chaleur est une machine capable de transf\u00e9rer la chaleur d’un environnement \u00e0 temp\u00e9rature plus basse \u00e0 un autre \u00e0 temp\u00e9rature plus \u00e9lev\u00e9e. On la consid\u00e8re souvent uniquement pour le chauffage de l’eau, mais en r\u00e9alit\u00e9, elle offre un fonctionnement plus large. En plus du chauffage en hiver et de la fourniture d’eau chaude sanitaire, elle assure \u00e9galement le refroidissement des espaces en inversant le cycle.<\/p>\n
Pompe \u00e0 chaleur : fonctionnement<\/h2>\n
Le principe de fonctionnement repose sur le ph\u00e9nom\u00e8ne d’expansion Joule-Thomson d’un fluide frigorig\u00e8ne tr\u00e8s froid mais qui se vaporise \u00e0 basse temp\u00e9rature. Ce fluide, en effectuant des cycles de compression et d’expansion, permet \u00e0 la pompe \u00e0 chaleur de transf\u00e9rer la chaleur \u00e0 l’eau chaude sanitaire. \nPour chauffer l’environnement, la pompe \u00e0 chaleur extrait la chaleur d’une source naturelle<\/strong> (comme l’air, l’eau ou le sol), la porte \u00e0 la temp\u00e9rature souhait\u00e9e<\/strong>, et la transporte \u00e0 l’int\u00e9rieur du b\u00e2timent<\/strong> o\u00f9 elle sera irradi\u00e9e dans l’environnement via des syst\u00e8mes de chauffage par le sol, des radiateurs ou des ventilo-convecteurs.<\/p>\n
Essentiellement, son fonctionnement est similaire mais oppos\u00e9 \u00e0 celui du r\u00e9frig\u00e9rateur. Ce dernier tend en effet \u00e0 expulser la chaleur de l’int\u00e9rieur vers l’ext\u00e9rieur, tandis que la pompe \u00e0 chaleur la capte de l’ext\u00e9rieur et, apr\u00e8s l’avoir port\u00e9e \u00e0 temp\u00e9rature, l’introduit \u00e0 l’int\u00e9rieur. Pour rafra\u00eechir l’environnement, en revanche, la chaleur est extraite de l’air \u00e0 l’int\u00e9rieur du b\u00e2timent et expuls\u00e9e, de mani\u00e8re tout \u00e0 fait similaire au r\u00e9frig\u00e9rateur.<\/p>\n
Le milieu externe \u00e0 partir duquel la chaleur est extraite est appel\u00e9 source froide<\/strong>. Dans la pompe \u00e0 chaleur, le fluide frigorig\u00e8ne absorbe la chaleur de la source froide via l’\u00e9vaporateur.<\/p>\n
Les principales sources froides sont : <\/p>\n
\n
l’air ext\u00e9rieur au local dans lequel la pompe \u00e0 chaleur est install\u00e9e ou extrait du local lui-m\u00eame ;<\/li>\n
l’eau souterraine, de rivi\u00e8re, de lac, lorsqu’elle est pr\u00e9sente \u00e0 proximit\u00e9 des locaux \u00e0 chauffer et \u00e0 faible profondeur.<\/li>\n<\/ul>\n
D’autres sources peuvent \u00eatre constitu\u00e9es par l’eau accumul\u00e9e dans des r\u00e9servoirs chauff\u00e9s par le rayonnement solaire et par le sol, dans lequel sont ins\u00e9r\u00e9es les conduites li\u00e9es \u00e0 l’\u00e9vaporateur. \nL’air ou l’eau \u00e0 chauffer sont appel\u00e9 puits chaud<\/strong>. Dans le condenseur, le fluide frigorig\u00e8ne transf\u00e8re au puits chaud \u00e0 la fois la chaleur pr\u00e9lev\u00e9e de la source froide et l’\u00e9nergie fournie par le compresseur.<\/p>\n
Comment est faite une pompe \u00e0 chaleur : composants<\/h2>\n
La pompe \u00e0 chaleur est constitu\u00e9e d’un circuit ferm\u00e9, parcouru par un fluide sp\u00e9cial (fluide frigorig\u00e8ne) qui, selon les conditions de temp\u00e9rature et de pression, se trouve \u00e0 l’\u00e9tat liquide ou gazeux. \nLe circuit ferm\u00e9 se compose de : <\/p>\n
\n
un compresseur<\/strong> ;<\/li>\n
un condenseur<\/strong> ;<\/li>\n
une vanne d’expansion<\/strong> ;<\/li>\n
un \u00e9vaporateur<\/strong>.<\/li>\n<\/ul>\n
Le condenseur et l’\u00e9vaporateur sont constitu\u00e9s d’\u00e9changeurs de chaleur, c’est-\u00e0-dire de tubes en contact avec un fluide de service (qui peut \u00eatre de l’eau ou de l’air) \u00e0 travers lesquels circule le fluide frigorig\u00e8ne. \nCelui-ci c\u00e8de de la chaleur au condenseur et l’absorbe \u00e0 l’\u00e9vaporateur. Les composants du circuit peuvent \u00eatre regroup\u00e9s en un seul bloc ou divis\u00e9s en deux parties (syst\u00e8mes split<\/em>) reli\u00e9es par des tubes par lesquels circule le fluide frigorig\u00e8ne.<\/p>\n
Dans le fonctionnement, le fluide frigorig\u00e8ne, \u00e0 l’int\u00e9rieur du circuit, subit les transformations suivantes, divis\u00e9es en 4 phases : <\/p>\n
\n
phase 1 – compression<\/strong> : le fluide frigorig\u00e8ne \u00e0 l’\u00e9tat gazeux et \u00e0 basse pression, provenant de l’\u00e9vaporateur, est port\u00e9 \u00e0 haute pression ; lors de la compression, il se r\u00e9chauffe en absorbant une certaine quantit\u00e9 de chaleur ;<\/li>\n
phase 2 – condensation<\/strong> : le fluide frigorig\u00e8ne, provenant du compresseur, passe de l’\u00e9tat gazeux \u00e0 l’\u00e9tat liquide en c\u00e9dant de la chaleur \u00e0 l’ext\u00e9rieur ;<\/li>\n
phase 3 – expansion<\/strong> : en passant \u00e0 travers la vanne d’expansion, le fluide frigorig\u00e8ne liquide se transforme partiellement en vapeur et se refroidit ;<\/li>\n
phase 4 – \u00e9vaporation<\/strong> : le fluide frigorig\u00e8ne absorbe de la chaleur de l’ext\u00e9rieur et s’\u00e9vapore compl\u00e8tement.<\/li>\n<\/ul>\n
L’ensemble de ces transformations constitue le cycle de la pompe \u00e0 chaleur : en fournissant de l’\u00e9nergie avec le compresseur au fluide frigorig\u00e8ne, celui-ci, \u00e0 l’\u00e9vaporateur, absorbe de la chaleur de l’environnement et, \u00e0 travers le condenseur, la c\u00e8de au moyen \u00e0 chauffer.<\/p>\n
Sch\u00e9ma de fonctionnement<\/h2>\n
Ci-dessous, voici un sch\u00e9ma qui illustre le fonctionnement d’une pompe \u00e0 chaleur. Les principaux composants sont repr\u00e9sent\u00e9s sur la figure ci-dessous. \nOn part d’une source de chaleur (air, terre, eau), qui fournit de la chaleur au liquide r\u00e9frig\u00e9rant qui s’\u00e9vapore par l’interm\u00e9diaire de l’\u00e9vaporateur. Ensuite, on passe par le compresseur qui comprime le gaz r\u00e9frig\u00e9rant en augmentant sa temp\u00e9rature. On arrive au condenseur o\u00f9 les gaz chauds c\u00e8dent de la chaleur \u00e0 l’eau du syst\u00e8me de chauffage en condensant. Le liquide, ensuite, passe par la vanne d’expansion, o\u00f9 il se dilate en r\u00e9duisant sa temp\u00e9rature.<\/p>\n
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