Pompes a chaleur : fonctionnement et avantages sur l’environnement

Il s’agit de la technologie qui permet d’obtenir de l’énergie d’un environnement encore plus froid que celui que l’on veut chauffer. En effet, quelle que soit sa température, un milieu chaud possède de l’énergie qui peut être transférée vers un milieu plus froid et y être récupérée. C’est le cas de la climatisation. Et c’est ainsi que fonctionne une pompe à chaleur. Dans cet article, nous allons vous parler des pompes à chaleur, leur fonctionnement ainsi que leurs principaux avantages sur l’environnement. N’attendons plus, commençons et prenez note !

Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

Son fonctionnement est basé sur un cycle thermodynamique fermé dans lequel un réfrigérant à une température inférieure à celle de l’environnement extérieur recueille la chaleur. Et par un changement d’état, la transfère à un autre à une température plus élevée (ménage). En général, ce cycle peut être réversible. Pour ce faire, de l’énergie électrique, est nécessaire pour entraîner le compresseur et alimenter les systèmes de sécurité et de contrôle.

L’avantage de ce système est que pour chaque kWh d’électricité utilisé, on peut extraire de l’environnement plus de 3 kWh d’énergie utilisable. C’est pourquoi l’UE, dans sa décision du 1er mars 2013, définit les conditions pour considérer les pompes à chaleur comme « renouvelables ».

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Écologie et économies

Ces deux facteurs sont la clé de cette technologie, de plus en plus utilisée dans les systèmes de climatisation. En effet, elle permet d’obtenir une quantité d’énergie nettement supérieure à celle fournie par l’énergie conventionnelle. Outre l’économie d’énergie primaire, elle s’accompagne d’une réduction des coûts pour l’utilisateur avec l’élimination totale des émissions de CO2, pendant le fonctionnement.

Il existe différents types de pompes à chaleur, air/air, air/eau, eau/eau ou même sol/eau, en fonction de l’environnement dans lequel l’énergie est recueillie/du « milieu » qu’elle utilise pour la fournir. Nous faisons spécifiquement référence à ce que l’on appelle les systèmes air/eau. Ceux-ci échangent avec l’air extérieur et par le biais de systèmes hydrauliques à l’intérieur.

Qu’en est-il de l’environnement ?

Il existe plusieurs façons d’interagir avec l’environnement.  Celui qui a le plus d’influence est la dépense énergétique lors de l’utilisation régulière de la pompe à chaleur et ce que cela implique en termes d’émissions de CO2. Plus le rendement est élevé, moins l’énergie est utilisée. À moyen et long terme, ce facteur perdra de son importance à mesure que le mix de production d’électricité augmentera en termes d’énergies renouvelables. Il est prévu que 74 % de l’électricité produite en 2030 provienne de sources renouvelables et 100 % en 2050.

Un autre facteur très important est le type de gaz réfrigérant utilisé et son influence sur l’environnement. Ces gaz réfrigérants sont nocifs pour l’environnement d’une manière ou d’une autre. Il est donc nécessaire de limiter leur influence autant que possible.  Trois aspects doivent être pris en compte ici : le type de fluide frigorigène, la charge de fluide frigorigène dans l’installation et les fuites dans l’atmosphère.

Le type de réfrigérant et notamment son PRG (Potentiel de Réchauffement Global) sont très importants. Et il existe une grande différence entre un gaz et un autre.

Actuellement, dans la climatisation, on utilise des gaz dont le PRG varie entre 1 et 2500. Ce qui vous donne une idée de l’influence de ces gaz. Vous devez essayer d’utiliser des gaz dont le PRG est le plus faible possible.

En ce qui concerne la charge de réfrigérant, essayez d’utiliser la charge la plus faible possible pour la même puissance de la machine. Sur ce point, les machines compactes consomment moins de charge que les machines split équivalentes. En outre, les fuites de réfrigérant dans l’atmosphère sont moins importantes dans les machines compactes.

Il va sans dire que le PRG d’une pompe à chaleur, quel que soit le type et le fluide frigorigène utilisés, est inférieur au chauffage produit par les équipements de combustion en fonctionnement normal.

Autres avantages des pompes à chaleur pour l’environnement

Outre le haut rendement et le pourcentage élevé d’énergie obtenue à partir de l’environnement, l’énergie conventionnelle utilisée pour son fonctionnement sera de plus en plus renouvelable. Si les projets futurs aboutissent, d’ici 2050, toute la production d’électricité sera renouvelable. Ce qui rendra le système totalement écologique.

L’intégration avec l’énergie des systèmes photovoltaïques est tout à fait réalisable et peut être amortie dès le départ.

La pompe à chaleur est également une solution idéale pour l’hybridation avec d’autres générateurs ou même en cas de rénovation. En effet, elle peut utiliser le même système d’émetteurs avec de l’eau comme fluide caloporteur. Elle est par ailleurs capable d’alimenter à la fois le chauffage et la climatisation. Ce qui vous évite d’avoir à dupliquer les générateurs. En utilisant des systèmes inertiels pour l’émission ou en prolongeant le temps d’émission, la puissance à choisir est similaire ou légèrement supérieure à la normale.