3 sources de chaleur de la pompe à chaleur

Comme nous l’avons vu dans la section précédente, les pompes à chaleur à air utilisent un ventilateur dans une unité extérieure pour amener l’air sur des serpentins remplis de réfrigérant. Deux ensembles de ces serpentins transfèrent la chaleur à l’intérieur, où la chaleur est évacuée des serpentins par un autre ventilateur et distribuée dans une maison. Certains systèmes de pompe à chaleur air-air se composent d’une seule unité «emballée» contenant les deux ensembles de serpentins dans une boîte. Cette boîte est ensuite installée sur le toit d’un bâtiment avec les conduits s’étendant à travers le mur. Les systèmes plus grands pour les bâtiments commerciaux sont souvent installés de cette manière. Les thermopompes résidentielles sont généralement des systèmes «séparés» avec un composant extérieur et intérieur installé à travers le mur. Selon le type de système, il peut y avoir un ou plusieurs composants intérieurs pour distribuer la chaleur.

Les pompes à chaleur géothermiques absorbent la chaleur du sol ou d’une masse d’eau souterraine et la transfèrent à l’intérieur, ou vice versa. Le type le plus courant de pompe à chaleur géothermique transfère la chaleur directement du sol en l’absorbant par des tuyaux enterrés remplis d’eau ou d’un réfrigérant. Les pompes à chaleur géothermiques qui pompent le liquide dans les tuyaux peuvent être des systèmes en boucle fermée ou en boucle ouverte. Dans un système en boucle fermée, le même fluide frigorigène ou eau circule à plusieurs reprises dans les tuyaux. Dans un système en boucle ouverte, l’eau est pompée hors de la source d’eau, comme un puits ou un lac artificiel, et lorsque la chaleur a été extraite de l’eau, cette eau retourne au puits ou au lac de surface. Plus d’eau est ensuite pompée du puits pour extraire plus de chaleur.

Les pompes à chaleur à absorption sont des pompes à chaleur à air qui fonctionnent au gaz naturel, à l’énergie solaire, au propane ou à l’eau géothermique plutôt qu’à l’électricité. Les pompes d’absorption peuvent être utilisées pour des applications à grande échelle, mais sont désormais également disponibles pour les grandes maisons. La principale différence entre une pompe à chaleur à air standard et une pompe à absorption réside dans le fait qu’au lieu de comprimer un réfrigérant, une pompe à absorption absorbe l’ammoniac dans l’eau, puis une pompe à faible puissance la met sous pression. La source de chaleur fait ensuite bouillir l’ammoniac hors de l’eau et le processus recommence. Les fabricants évaluent les pompes à chaleur à absorption différemment des pompes à chaleur standard, en utilisant une mesure appelée coefficient de performance (COP). Les consommateurs doivent rechercher un COP supérieur à 1,2 pour le chauffage et supérieur à 0,7 pour le refroidissement. (Nous discuterons des cotes des pompes à chaleur standard un peu plus tard.) Les thermopompes à air, géothermiques et à absorption sont les types les plus courants de pompes à chaleur, mais elles ne fonctionneront pas dans toutes les situations. Lisez la suite pour en savoir plus sur les types spéciaux de pompes à chaleur.

Il existe de nombreux types de pompes à chaleur, mais elles fonctionnent toutes sur le même principe de base du transfert de chaleur. Le transfert de chaleur signifie qu’au lieu de brûler du carburant pour créer de la chaleur, un appareil déplace la chaleur d’un endroit à un autre. La chaleur s’écoule naturellement vers le bas, ce qui signifie qu’elle a tendance à se déplacer d’un endroit à haute température à un endroit à plus basse température. Une thermopompe utilise une petite quantité d’énergie pour inverser ce processus, extrayant la chaleur d’une zone à température relativement basse et la pompant dans une zone à température plus élevée. Dans une pompe à chaleur, cette chaleur est transférée d’une source de chaleur (par exemple le sol ou l’air) dans un dissipateur de chaleur (par exemple votre maison).

L’un des types de pompes à chaleur les plus courants est la pompe à chaleur à air, qui prélève la chaleur de l’air à l’extérieur de votre maison et la pompe à l’intérieur par des serpentins remplis de réfrigérant. À l’intérieur de cette pompe à chaleur de base, vous trouverez deux ventilateurs, des serpentins de réfrigérateur, une vanne d’inversion et un compresseur.

Ce système est plus communément appelé pompe à chaleur air-air, car il prélève la chaleur de l’air extérieur et la transfère vers les conduits d’air intérieur. Avec la modification appropriée, les systèmes à air peuvent également fonctionner avec d’autres types de systèmes de chauffage intérieur.

La vanne d’inversion est une partie très polyvalente d’une pompe à chaleur. Il inverse le débit du réfrigérant, de sorte que le système commence à fonctionner dans le sens opposé. Au lieu de pomper de la chaleur à l’intérieur de votre maison, la pompe à chaleur la libère, tout comme un climatiseur. Le réfrigérant absorbe maintenant la chaleur du côté intérieur de l’unité et s’écoule vers l’extérieur, où la chaleur est libérée et le réfrigérant se refroidit et retourne à l’intérieur pour capter plus de chaleur.