Voici les types de pompes à chaleur

Aperçu des différents types de pompes à chaleur

Avec le réchauffement climatique, économiser les ressources énergétiques est devenu extrêmement important. Le sais-tu? Le chauffage et la production d'eau chaude dans les ménages représentent environ 20% de l'énergie consommée en Suisse? Cela s'explique principalement par le fait que de nombreuses maisons individuelles et mitoyennes sont encore équipées d'anciens systèmes de chauffage au gaz ou au mazout. Or, l’utilisation des pompes à chaleur en Suisse est encouragée à plusieurs niveaux. D’ailleurs, en 2017, près de 18% des foyers étaient équipés d’une pompe à chaleur pour leur chauffage.

La pompe à chaleur (PAC) ne nécessite aucun combustible fossile, seulement un peu d'électricité pour l’énergie. Mais alors, quels sont les types de pompes à chaleur et quels sont leurs avantages et inconvénients? Pompes à chaleur à air ou à eau? Peuvent-elles être utilisées dans toutes les circonstances? Nous allons répondre à ces questions dans cet article.

Table des matières

• Voici les types de pompes à chaleur sur le marché
• La pompe à chaleur doit être adaptée à tes besoins

Voici les types de pompes à chaleur sur le marché

Les pompes à chaleur suivantes sont actuellement principalement utilisées pour le chauffage et la production d'eau chaude dans les bâtiments:

• Pompe à chaleur à eau glycolée (géothermique)
• Pompe à chaleur eau/eau (hydrothermique)
• Pompe à chaleur air/eau
• Pompe à chaleur air/air

Le point commun à tous les types de PAC est qu'elles utilisent les sources de chaleur de l'environnement (air, eaux souterraines, sol).

La pompe à chaleur eau glycolée/eau

Elle est généralement appelée pompe à chaleur géothermique. Cette pompe à chaleur utilise la chaleur constamment présente dans le sol. Il existe 2 types de pompes à chaleur géothermiques fondamentalement différents: une version qui fonctionne avec des capteurs au sol, l'autre avec des sondes dans le sol.

Les collecteurs terrestres sont fabriqués sous différentes formes. Ils se caractérisent par leur surface relativement importante et le fait qu'ils soient posés à seulement 1 à 2 mètres sous la surface de la terre. Cependant, la température fluctue encore à ce niveau en fonction de la saison.

Les sondes terrestres, quant à elles, ont la forme d'un double tube en U où elles sont enfoncées jusqu'à 100 mètres de profondeur dans le sol. Cette méthode présente l'avantage de maintenir une température constante d'environ 17 degrés Celsius à cette profondeur.

La pompe à chaleur proprement dite est située en surface, généralement dans le sous-sol du bâtiment. En principe, elle est composée d'un évaporateur, d'un compresseur et d'un condenseur. L'évaporateur est alimenté par le fluide réfrigérant des collecteurs ou par l'eau glycolée de la sonde géothermique qui est évaporée à basse température. Dans le compresseur, ce gaz est alors comprimé et sa température augmente. Par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur dans le condenseur, le gaz chaud transfère sa chaleur à l'eau du système de chauffage, se refroidit et redevient liquide. Il est alors remis en circulation dans le circuit et le processus peut recommencer.

La pompe à chaleur géothermique qui utilise l'énergie du sol est particulièrement efficace. Elle nécessite pour cela une autorisation pour les forages profonds.

La pompe à chaleur eau/eau

La pompe à chaleur eau/eau (hydrothermique) utilise les nappes phréatiques comme source de chaleur, leur température étant d'environ 10 à 12 degrés Celsius tout au long de l'année. Pour cela, 2 puits doivent être forés. L'eau est pompée vers le haut par le système de captage et revient par le système d'infiltration. Par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur, l'eau souterraine transfère sa chaleur à un réfrigérant qui s'évapore ensuite. Elle est comprimée par un compresseur, ce qui augmente sa température. Il transfère cette température plus élevée à l'eau de chauffage dans un deuxième échangeur de chaleur, se refroidit dans le processus et redevient liquide.

La pompe à chaleur eau/eau est très efficace mais demeure relativement plus coûteuse en raison du forage de puits nécessaire. De plus, une autorisation doit être demandée pour pour l'utilisation des eaux souterraines.

La pompe à chaleur air/eau

Le plus souvent, ce type de pompe à chaleur est simplement appelé pompe à chaleur à air. La chaleur de l'air ambiant utilisée pour le chauffage est transférée via un échangeur de chaleur à un liquide de refroidissement qui s'évapore même à très basse température. Un compresseur comprime le gaz qui prend ainsi une température beaucoup plus élevée. Ce gaz chaud réchauffe l'eau du système de chauffage via un second échangeur de chaleur. Au cours de ce processus, il se refroidit et redevient liquide. Le cycle peut alors recommencer depuis le début.

Cette pompe à chaleur est relativement petite (de la taille d'un réfrigérateur). On peut la placer soit dans la maison, soit dans le jardin attenant, par exemple. La pompe à chaleur air/eau présente le grand avantage de ne nécessiter aucun terrassement ni forage pour son installation. Cela rend également l'achat de la pompe à chaleur air/eau plus abordable en termes de prix comparés aux autres types sur le marché Suisse.

La pompe à chaleur air/air

Ce type de pompe à chaleur est également appelé pompe à chaleur à air, bien qu'il ne s'agisse pas à proprement parler d'une pompe à chaleur. Elle ne fonctionne pas avec un liquide de refroidissement comme les autres types de pompes à chaleur, mais avec un échangeur de chaleur à plaques. La pompe à chaleur air/air aspire à deux endroits distincts l'air chaud évacué et l'air froid. Grâce à l'échangeur de chaleur à plaques, l'air frais est chauffé avec la chaleur de l'air évacué et introduit dans le bâtiment.

Étant donné que ce processus ne permet pas de gagner beaucoup de chaleur, ce type de pompe à chaleur ne convient qu'aux bâtiments parfaitement isolés et qui disposent d'un système de ventilation approprié. Elle est donc généralement inadaptée à la rénovation de bâtiments existants.

La pompe à chaleur doit être adaptée

La façon la plus simple d'équiper un bâtiment existant d'une PAC est le modèle air/eau. Comme aucun terrassement ou forage profond n'est nécessaire, il n’y a pas besoin d'autorisation au préalable. Par ailleurs, elle se combine bien avec le chauffage au gaz, par exemple dans un bâtiment mal isolé. C'est ce qu'on appelle le chauffage hybride. Dans un bâtiment neuf, il est possible d'installer différents types de pompes à chaleur. Ces solutions pour pompes à chaleur sont légèrement plus chères en comparatif mais plus efficaces.
On peut aussi combiner le système de pompe à chaleur avec une installation photovoltaïque ou bien utiliser de l’énergie verte pour être plus indépendant et réduire son impact écologique.