Fonctionnement d’une pompe à chaleur

Les pompes à chaleur utilisent l’énergie gratuite de l’environnement pour le chauffage et la production de l’eau chaude sanitaire. Dans la pompe à chaleur circule un liquide qui passe en continu d’état gazeux à l'état liquide et vice versa.

Le chauffage central avec une pompe à chaleur : les 4 étapes du fonctionnement

photo: une pompe à chaleur - les 4 étapes du fonctionnement

Pour illustrer le fonctionnement d’une pompe à chaleur, nous allons prendre l’exemple de la pompe à chaleur air/eau.

Il y a toujours de l’énergie thermique dans l’air, mais il est plus froid en hiver. Pour chauffer votre habitation, nous devons donc en augmenter la température. La pompe à chaleur capte la chaleur de l’air et augmente sa température pour la rendre utilisable dans le système de chauffage central.

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur est constituée de 4 phases:

  1. La captation de la chaleur de l’environnement
  2. L’augmentation de la température
  3. L’utilisation de la chaleur dans le chauffage central de l’habitation
  4. La réduction de la pression

Une pompe à chaleur utilise l’énergie de l’environnement

Vous pouvez comparer le fonctionnement d'une pompe à chaleur avec le fonctionnement d’une réfrigérateur, mais inversé. Un réfrigérateur extrait la chaleur de l’intérieur vers l’extérieure alors qu’une pompe à chaleur amène extrait la chaleur de l’extérieure à vers l’intérieur. Cette chaleur ambiante est absorbée par un fluide frigorigène et qui, après compression, est utilisée pour chauffer votre habitation.

Les pompes à chaleur utilisent l'énergie disponible gratuitement dans l’environnement Elles peuvent extraire l'énergie du sol, de l'air ou des eaux souterraines.

Les pompes à chaleur utilisent l'énergie de l’environnement de manière efficace

Phase 1 : Capter la chaleur de l’environnement

L’air est conduit vers un système de tuyauterie, à travers lequel circule un liquide antigel. Ce liquide antigel est toujours plus froid que la température ambiante et peut donc capter la chaleur de l’air. Cela fonctionne même avec des températures sous zéro. Ce qui est décisif est la différence de température entre l’air et le liquide antigel. La chaleur acquise est alors transférée à la deuxième phase.


Phase 2 : Augmenter la température

Un fluide frigorigène absorbe alors la chaleur du liquide antigel. En absorbant la chaleur il rentre en ébullition et s’évapore, même à basse température. De là il passe dans un compresseur qui augmente la pression de la vapeur, ce qui a pour effet d’élever sa température.

Faites l’expérience vous-même : tenez une pompe à vélo et fermez l’extraction de l’air avec votre pouce, puis pompez. Votre pouce devient chaud.

Maintenant, la vapeur est très chaude. Assez chaude pour que l’on puisse utiliser la chaleur dans le système de chauffage. Le fluide frigorigène transfère alors sa chaleur au système de chauffage.


Phase 3: Utiliser la chaleur dans le chauffage central de l’habitation

Avec cette chaleur, vous pouvez chauffer votre habitation et produire l’eau chaude pour votre bain ou votre douche.


Phase 4 : Réduire la pression

Pendant la phase n°2, le fluide frigorigène est monté en température. Puis, en phase n°3, il transmet cette chaleur à l’habitation. Maintenant refroidi, il condense et redevient à nouveau liquide. Par contre le fluide frigorigène est toujours sous haute pression et est encore trop chaud pour capter à nouveau la chaleur de l’environnement. Il faut donc le refroidir d’avantage. On réduit donc sa pression dans un détendeur ou sa température chute rapidement.

Vous connaissez ce processus avec les aérosols. Lorsque vous pulvérisez pendant une longue période, le flacon devient extrêmement froid.

Le fluide frigorigène peut maintenant absorber à nouveau la chaleur de l’environnement. Le cycle peut donc recommencer.


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