Découvrez comment fonctionne une pompe à chaleur

Les pompes à chaleur sont extrêmement populaires aujourd'hui en raison de l'intérêt croissant pour les énergies vertes.

Les sources d'énergie renouvelables sont une excellente alternative à l'énergie traditionnelle carbonée, c'est pourquoi un nombre croissant de pays décident de changer leur économie énergétique pour une économie plus verte. Malgré la popularité des pompes à chaleur, peu de gens savent vraiment comment elles fonctionnent.

Histoire de la pompe à chaleur, ou d'où vient cette invention révolutionnaire ?

On pourrait penser que la pompe à chaleur est un appareil qui a été inventé et construit au cours des deux dernières décennies. Il s'avère que l'histoire de la pompe à chaleur remonte au 19ème siècle. En 1824, le Français Nicolas Carnot publie les premiers principes de fonctionnement des pompes à chaleur. À cette époque, la pompe n'était qu'une théorie étayée par quelques expériences, il a donc fallu plus de 100 ans pour créer une véritable pompe à chaleur pleinement opérationnelle. Les premières grandes pompes à chaleur ont été mises en service à Zurich, qui chauffaient le bâtiment des congrès, l'hôtel de ville, des bureaux et une piscine couverte.

La première pompe à chaleur géothermique a été lancée aux États-Unis en 1945. Il est à noter que cette pompe a été installée dans la maison de son concepteur Robert C. Webber à Indianapolis. L'appareil était équipé d'un compresseur d'une puissance nominale de 2 kW.

La technologie des pompes à chaleur s'est développée au fil des décennies, c'est pourquoi les solutions technologiques modernes font des pompes à chaleur modernes caractérisées par d'excellentes performances et efficacité.

Principaux types de pompes à chaleur

 Les pompes à chaleur sont classées selon ce que l'on appelle source de chaleur souterraine. De cette manière, nous distinguons appareils au sol, à eau et à air. Il est également courant de voir des pompes à chaleur classées comme air-eau, eau-eau et glycol/saumure-eau. Actuellement, les pompes à chaleur air-eau sont les plus populaires. Les appareils de ce type ne nécessitent pas de dépenses d'investissement supplémentaires liées à la collecte de la chaleur de la source originelle.

Fonctionnement de la pompe à chaleur en fonction du type de source géothermique

 À ce stade, il convient de noter clairement que le fonctionnement de la pompe à chaleur dépend du type de source de chaleur inférieure. Dans les pompes à chaleur modernes, nous distinguons trois types de base de la source originelle, à savoir l'air, l'eau et le sol, grâce auxquels les pompes à chaleur sont divisées en:

 Pompe à chaleur à air est basée sur un ventilateur qui permet à l'air de circuler à travers l'échangeur de chaleur. À travers elle, la chaleur est reçue par le réfrigérant que nous avons mentionné plus tôt. Il convient de noter qu'il existe deux types de pompes à chaleur à air - monobloc et split.

Dans le cas d'un monobloc, le fluide frigorigène est condensé dans l'unité extérieure. Il transfère ensuite la chaleur à l'eau de chauffage ou au glycol. Ensuite, l'eau ou le glycol est pompé vers le module hydraulique de la maison et ensuite distribué dans l'installation. Dans le cas d'une pompe monobloc, l'ensemble du système de réfrigération est enfermé dans une unité située à l'extérieur du bâtiment. L'offre KOSPEL comprend une solution avec une pompe à chaleur monobloc HPM.V

 Le deuxième type de pompe à chaleur à air est un split et il diffère d'un monobloc en ce que l'unité externe est reliée au module hydraulique interne au moyen de tuyaux contenant un réfrigérant.

Une pompe à chaleur géothermique est le type de pompe qui se caractérise par la source de chaleur la plus stable. Il convient de mentionner qu'il s'agit également de l'option d'investissement la plus coûteuse. Un forage vertical ou un échangeur de chaleur en forme de tuyau placé sous le niveau de congélation dans le sol est rempli de glycol. Le chauffage du sol par les rayons du soleil permet d'utiliser la chaleur pour faire fonctionner la pompe, et dans le cas du forage, la chaleur géothermique fonctionne. Dans ce type de pompes à chaleur, elles se limitent uniquement à l'unité intérieure, dans laquelle tout le circuit de refroidissement est fermé, c'est-à-dire l'échangeur primaire qui reçoit la chaleur d'une source externe, et le secondaire, dont la tâche est de transférer la chaleur à le système de chauffage.

 Une pompe à chaleur à eau dans son fonctionnement est très similaire à une pompe au sol. L'exception est que la source de chaleur est l'eau, par exemple d'un réservoir d'eau (lac, rivière) ou d'une nappe phréatique. Il convient toutefois de souligner que les pompes à chaleur à eau sont le type de pompe le moins courant, en raison des conditions spécifiques de la source de chaleur. Une pompe à chaleur à eau nécessite un plan d'eau à une distance réduite de la maison - cela peut être, par exemple, un lac.

Les pompes à chaleur à air restent les pompes les plus populaires en raison de leur installation simple et de la disponibilité omniprésente de la source de chaleur, c'est-à-dire l'air.

Fonctionnement et construction d'une pompe à chaleur

 Connaissant l'histoire de la pompe à chaleur, il vaut la peine de découvrir son fonctionnement. Étonnamment, les pompes à chaleur fonctionnent exactement de la même manière que les réfrigérateurs. Aussi étrange que cela puisse paraître, le fonctionnement d'un réfrigérateur et d'une pompe à chaleur est similaire, car le réfrigérateur prélève la chaleur de son intérieur et la transfère vers l'extérieur (c'est pourquoi l'arrière du réfrigérateur est toujours chaud). La pompe à chaleur extrait la chaleur de l'air extérieur, du sol ou de l'eau et la transfère dans la pièce.

La clé du fonctionnement d'une pompe à chaleur est le fluide frigorigène. L'évaporation du liquide a lieu à une température spécifique, ce qui est clairement visible dans l'exemple de l'eau - pour que l'eau pour le thé dans la bouilloire bout, elle doit atteindre 100°C. Il est facile de se brûler avec la vapeur produite par l'eau bouillante. Cela arrive à tout le monde, et cela est dû au fait que l'eau, se condensant sous forme de vapeur, dégage de la chaleur.

Il convient de noter qu'il suffit de trouver un réfrigérant qui s'évapore à une température inférieure à 100 ° C pour obtenir le même effet, c'est-à-dire l'absorption de chaleur. Certains réfrigérants sont capables de s'évaporer à des températures inférieures à zéro, de sorte que nous pouvons extraire la chaleur même de l'air proche du point de congélation (ou même en dessous).

Pourquoi vaut-il la peine de choisir une pompe à chaleur - avantages

 Une pompe à chaleur est une excellente alternative aux systèmes traditionnels de chauffage et d'eau chaude. Il convient de souligner que les pompes à chaleur sont parfaites en combinaison avec une installation photovoltaïque. L'association du photovoltaïque à une pompe à chaleur permet d'obtenir un chauffage écologique et surtout économique chez soi, c'est pourquoi cette solution est aujourd'hui le plus souvent utilisée.

Le principal avantage d'une pompe à chaleur est un haut niveau de confort et de commodité lors de son utilisation. Il convient de noter que la pompe à chaleur est une source d'énergie renouvelable, grâce à laquelle, en combinaison avec des panneaux photovoltaïques, elle permet l'indépendance énergétique. Les échangeurs avec une grande surface de tuyaux sont particulièrement recommandés pour les pompes à chaleur. Un réservoir doit être utilisé pour permettre un fonctionnement régulier, sûr et économique de la pompe à chaleur.

L'utilisation des pompes à chaleur présente de nombreux avantages. Ces appareils ont un impact significatif sur la réduction des factures énergétiques, n'émettent pas de polluants et sont totalement sûrs à utiliser. En raison de leur construction et des technologies utilisées, les pompes à chaleur sont des appareils qui ne nécessitent pratiquement aucun entretien.

Un fonctionnement silencieux et propre signifie que la pompe à chaleur peut généralement être installée à n'importe quel endroit souhaité. Les pompes à chaleur remplissent parfaitement leur rôle aussi bien dans les conditions domestiques que dans les bâtiments tertiaires/d'utilité publique.