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Comment fonctionne une pompe à chaleur?

Schéma de fonctionnement d’une pompe à chaleur
Schéma de fonctionnement d’une pompe à chaleur

Une pompe à chaleur porte (par pompage) de la chaleur d’une température assez basse à une température plus élevée, qui pourra ętre utilisée pour chauffer un bâtiment. On met à profit le fait que lors du pompage (compression), tout gaz se réchauffe (effet pompe à vélo: en bas, la pompe chauffe). Il faut pour utiliser ce procédé un compresseur mécanique (pour les PAC à moteur) ou un procédé à entraînement thermique correspondant (pour les PAC à absorption). Une bonne pompe à chaleur permet d’obtenir avec peu d’énergie de départ (électricité ou gaz naturel) une chaleur ambiante maximale.

 La chaleur environnante peut provenir de différentes sources. Les pompes à chaleur les plus répandues sont celles à eau/air, qui prélèvent la chaleur environnante dans l’air extérieur. Il existe aussi des pompes à chaleur eau/eau, qui recueillent la chaleur de la nappe phréatique. Enfin, il existe des pompes à chaleur saumure/eau, permettant d’extraire la chaleur du sol au moyen de registres terrestres ou de sondes géothermiques.

Les pompes à chaleur sont employées pour chauffer des bâtiments, préparer de l’eau chaude sanitaire et pour produire de la chaleur industrielle pour différents procédés. Dans un réfrigérateur, la chaleur intérieure est extraite et rejetée à l’extérieur. Dans un système de chauffage avec pompe à chaleur, la chaleur est au contraire prélevée à partir d’un fluide extérieur et apportée à l’intérieur de bâtiments grâce à la pompe.

Paramètres importants

Le COP (coefficient de performance) est un paramètre important pour une pompe à chaleur: il indique le rapport entre la puissance thermique produite (chaleur ambiante incluse) et la puissance prélevée (gaz et une faible quantité d’électricité). Les pompes à chaleur à gaz atteignent des COP d’environ 1,2 à 1,5 (voir la comparaison avec la pompe à chaleur à entraînement électrique).

Alors que le COP indique le rapport momentané entre la puissance d’utilisation produite et la puissance de départ utilisée, le coefficient de performance annuel (COPA) indique le rapport entre la puissance utile produite et la puissance de départ utilisée sur un an ou sur une période de chauffage.