Dans un monde ou l’efficacité énergétique est plus importante que jamais, il est essentiel de comprendre les technologies qui nous aident déjà à progresser vers un avenir plus sobre.
La pompe à chaleur fait partie de ces technologies. Comment fonctionne une pompe à chaleur air – eau ? Comment parvient-elle à capter les calories de l’air ambiant pour les envoyer dans la maison ? Voici quelques éléments de réponse.
Un cycle thermodynamique :
La pompe à chaleur capte les calories dans l’environnement extérieur - selon le type de pompe à chaleur, air/air, air/eau, eau/sol ou eau/eau, en faisant passer un fluide frigorigène (sous sa forme liquide) dans un évaporateur. Le fluide frigorigène, qui s’évapore à basse température, capte les calories de l’air extérieur pendant ce changement d’état (passage de l’état liquide à l’état gazeux).
Le fluide frigorigène ainsi devenu à l’état gazeux est transféré vers un compresseur. La compression fait augmenter fortement la température du fluide frigorigène.
Le gaz chaud comprimé passe ensuite dans un condenseur. A l’inverse de l’évaporateur, le condenseur provoque la condensation du gaz qui revient à son état liquide. Ce changement d’état libère de la chaleur qui sera captée par un circuit d’eau. La pompe à chaleur produit ainsi de l’eau chaude.
Le fluide frigorigène ainsi refroidi et liquéfié passe par un détendeur qui abaisse sa pression et le renvoie dans l'évaporateur pour recommencer le cycle.
Les principaux composants d'une pompe à chaleur
Une pompe à chaleur est constituée de plusieurs éléments qui travaillent ensemble pour transférer l'énergie thermique d'un niveau de température plus bas à un niveau plus élevé.
Importance de la qualité de fabrication
Pour le bon fonctionnement, la qualité de fabrication d’une pompe à chaleur compte autant que la qualité de ses composants.
La fabrication de la pompe à chaleur GreenFOX® au sein de l’usine ÖkoFEN de Niederkappel en Autriche est assurée selon les plus hauts standards de qualité.
Chaque pompe à chaleur est scrupuleusement testée tout au long de sa fabrication : test d’étanchéité sous vide, mise en pression sous mélange Azote /H2 et essai du circuit frigorifique avec validation des performances sous contrôle électronique. Le circuit frigorifique est ensuite scellé.
Le fluide frigorigène : définition, performance et impact environnemental
Le fluide frigorigène d'une pompe à chaleur aérothermique est un fluide qui a la capacité d'absorber la chaleur à température froide et à basse pression, et de la restituer ensuite à température et pression plus élevées. Pour cela, il doit avoir une basse température d’évaporation, c’est-à-dire de passage de l’état liquide à l’état gazeux. Il sert de vecteur à l'énergie produite dans le processus thermodynamique de la pompe à chaleur.
Il existe plusieurs types de fluides frigorigènes pour pompe à chaleur. Certains sont dorénavant interdits car leur Pouvoir de Réchauffement Global (PRG) est très important : ils ont le défaut de contribuer fortement à l’effet de serre et sont de fait très nocifs pour le climat.
La règlementation F-gaz, mise en place par l'Europe pour suivre les recommandations du GIEC (Groupe Intergouvernemental d’Experts sur le Climat) vise à limiter l'impact de ces gaz sur le climat par une planification de l'interdiction des plus nocifs.
Récapitulatif des principaux fluides frigorigènes :
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R410A
Le R410A est le fluide le plus répandu actuellement, mais en raison de sa très forte nocivité pour le climat, il est interdit à compter du 1er janvier 2025. Il s’agit d’un gaz de synthèse de type HFC.
Son PRG (pouvoir de réchauffement global) est de 2 087.
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R32
Le R32 équipe la plupart des pompes à chaleur de nouvelle génération. Son PRG est également important, mais son interdiction n’est pas programmée avant 2030. Il s’agit d’un gaz de synthèse de type HFC.
Son PRG (pouvoir de réchauffement global) est de 675.
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R290
Fluide frigorigène le plus vertueux, il équipe certaines pompes à chaleur monobloc haut de gamme. Il s’agit d’un gaz naturel. Il remplacera certainement les autres fluides dans la plupart des pompes à chaleur à l’avenir en raison de son PRG très bas et de sa haute performance.
Son PRG (pouvoir de réchauffement global) est de 3.
Le R290 est utilisé dans la pompe à chaleur GreenFOX®.
Une pompe à chaleur peut-elle refroidir ?
Oui, une bonne pompe à chaleur a une fonction de rafraichissement. Plus polyvalente, elle fournit ainsi la température idéale été comme hiver.
Pour cela, la pompe à chaleur inverse simplement son cycle thermodynamique et produit de l'eau froide (jusqu'à 7°C) à la place de l'eau chaude. L'évaporateur sert de condenseur, et inversement le condenseur devient un évaporateur. Le bâtiment doit être équipé de planchers chauffants dans lesquels circule l’eau fraiche.
de la pompe à chaleur GreenFOX
Le principe de la pompe à chaleur se décline sous différentes formes. La différence se situe au niveau de la source de chaleur (air, eau, sol) et au niveau de la restitution de la chaleur dans le bâtiment (air, eau)
Monobloc ou split (bi-bloc) : quelles différences ?
Les pompes à chaleur monobloc et split sont deux différents systèmes qui se distinguent par leur structure, leur fonctionnement et leur efficacité.
Les pompes à chaleur monobloc
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Dans une pompe à chaleur monobloc, tous les composants importants, tels que l'évaporateur, le compresseur et le condenseur, sont placés dans une seule unité, à l’extérieur du bâtiment.
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Le fluide frigorigène passe par l'évaporateur, le compresseur et le condenseur dans un circuit fermé, scellé en usine.
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Les pompes à chaleur monobloc sont généralement compactes et plus simples à installer, car aucun circuit frigorigène n’est à installer entre l’unité extérieure et l’unité placée à l’intérieur du bâtiment.
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Les pompes à chaleur monobloc conviennent parfaitement aux bâtiments résidentiels.
Les pompes à chaleur Split
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Dans une pompe à chaleur split, également appelée bi-bloc le cycle thermodynamique est réparti dans 2 unités différentes. L’évaporateur et le condenseur sont à l’extérieur, tandis que le condenseur et le détendeur sont situés à l’intérieur de la maison.
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Ces 2 unités sont reliées entre-elles par une liaison frigorifique parcouru par le fluide frigorigène.
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L’installateur doit lui-même poser cette liaison et doit avoir une habilitation spéciale pour cela.
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L’installation peut-être plus coûteuse, et la maintenance plus contraignante en raison de ce circuit.
