Le chauffage par pompe à chaleur s`inscrit dans une optique de

Le chauffage par pompe à chaleur s'inscrit dans une optique
de réduction de la consommation d'énergie ainsi que dans une
optique de limitation des impacts sur l'environnement.
La pompe à chaleur (PAC) puise de l'énergie dans l'environnement
et la restitue dans la maison. Le rapport entre cette énergie puisée et
l'énergie nécessaire pour le fonctionnement de la pompe à chaleur
(compresseur) est de l'ordre de 4 à 5, c'est-à-dire qu'avec 1kW
d'énergie consommée, on récupère 5KW d'énergie utile au
chauffage. La pompe à chaleur permet donc de minimiser sa
dépense énergétique, tout en évitant les émissions de gaz à effet de
serre (CO2) dans l'atmosphère que l'on rejette inévitablement avec
un chauffage au gaz. Combinée à un plancher chauffant, elle assure
de plus un très bon confort thermique.
Il existe différents types de pompe à chaleur, suivant que l'on puise
l'énergie dans l'air ou dans le sol. Nous nous intéresserons ici aux
pompes à chaleur puisant l'énergie dans la terre, appelées pompe à
chaleur géothermique (géothermie très basse énergie).
Parmi les pompes à chaleur géothermiques, on distingue trois
procédés qui se distinguent principalement par la nature des fluides
circulant dans les capteurs et les émetteurs de chauffage :
Le procédé à détente directe (PAC sol/sol)
Le fluide frigorigène circule en circuit fermé dans les capteurs et le
plancher chauffant.
Le procédé avec fluide intermédiaire (PAC eau
glycolée/eau)
PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

Le fluide frigorigène reste confiné dans la PAC.Deux circuits
hydrauliques existent en plus du circuit frigorifique :
• l'un à l'extérieur constitue le capteur enterré. Il transporte les
calories du sol au fluide frigorigène de la pompe à chaleur ;
• l'autre dans la maison. Il alimente un plancher chauffant basse
température, des radiateurs ou des ventilo-convecteurs.
Le moyen terme ou procédé mixte (PAC sol/eau)
Le fluide frigorigène de la PAC circule dans les capteurs et de l'eau
circule dans les émetteurs de chauffage. Il y a donc deux circuits : un
pour les capteurs et le compresseur/détendeur de la PAC, et un pour
le circuit de chauffage de la maison
Le fluide frigorigène de la PAC circule dans les capteurs et de l'eau
circule dans les émetteurs de chauffage. Il y a donc deux circuits : un
pour les capteurs et le compresseur/détendeur de la PAC, et un pour
le circuit de chauffage de la maison
Pour comprendre le fonctionnement d'une pompe à chaleur, il faut s'interesser au fonctionnement d'un réfrigérateur. Le système
thermodynamique du réfrigérateur puise de la chaleur à l'intérieur de celui-ci, ce qui en abaisse la température, et la rejette à
l'extérieur, dans la pièce. Au contraire, la pompe à chaleur géothermique puise la chaleur dans le sol à l'extérieur afin de la restituer à
l'intérieur du logement,
Une pompe à chaleur comprend principalement quatre éléments principaux : un compresseur, un détendeur, et deux échangeurs de
chaleur : le plancher chauffant qui joue le rôle de condenseur et les capteurs géothermiques qui joue le rôle de l'évaporateur.
Un fluide frigorigène circule entre ces quatre éléments, à l'état gazeux ou à l'état liquide, suivant sa pression et sa température.
Dans l'évaporateur, la chaleur prélevée dans le sol par les capteurs est transférée au fluide frigorigène qui se vaporise. Le fluide passe
ensuite dans le compresseur, qui en augmentant sa pression, élève également sa température. Dans le plancher chauffant
(condenseur), le fluide cède sa chaleur aux pièces à chauffer par l'intermédiaire du carrelage. En ce condensant, le fluide frigorigène
revient à l'état liquide. Enfin le détendeur abaisse la pression du liquide frigorigène qui retourne dans l'évaporateur (capteurs).
SCHEMA DE PRINCIPE DE LA POMPE A CHALEUR A DETENTE DIRECTE
On peut donc diviser le parcours du fluide en plusieurs zones suivant l'état et la pression du fluide. Dans le plancher chauffant (entre
le compresseur et le détendeur), le fluide est à haute pression alors que dans les capteurs géothermiques, il est à basse pression. A
l'amont et à l'aval du compresseur, le fluide est à l'état gazeux ; à l'amont et à l'aval du détendeur, le fluide est à l'état liquide, celui-ci
s'évaporant et se condensant progressivement.

Cycle de thermodynamique de fonctionnement de la pompe à
chaleur
On peut donc diviser le parcours du fluide en plusieurs zones suivant l'état et la pression du fluide. Dans le plancher chauffant (entre
le compresseur et le détendeur), le fluide est à haute pression alors que dans les capteurs géothermiques, il est à basse pression. A
l'amont et à l'aval du compresseur, le fluide est à l'état gazeux ; à l'amont et à l'aval du détendeur, le fluide est à l'état liquide, celui-ci
s'évaporant et se condensant progressivement.