Pompe à chaleur air-eau : comment ça marche ?

La pompe à chaleur est un mode de chauffage qui puise les calories au sein d'un environnement existant, pour les restituer à l'intérieur d'une habitation. Ce principe s'applique à la pompe à chaleur air-eau qui récupère les calories contenues dans l’air, les transforme en chaleur qui va chauffer de l'eau, ensuite diffusée dans votre installation de chauffage.

Pompe à chaleur air-eau : comment ça marche ?

Le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur air-eau

A la différence de la pompe à chaleur air-air qui puise l'énergie dans l'air extérieur et la restitue sous forme d’air chaud, la pompe à chaleur air-eau, puise les calories dans l’air extérieur mais utilise l'eau pour transporter la chaleur. La plupart des modèles cessent de fonctionner dès que la température descend sous les -5°C, rendant indispensable un chauffage d’appoint dans certaines régions. Néanmoins, certains modèles, plus performants peuvent être opérationnels jusqu’à -25°C. Les performances de votre pompe à chaleur dépendent donc du climat de votre région. Cette solution n’est pas la plus adaptée lorsque votre région est soumise à des hivers rigoureux et des températures négatives. En effet, plus vous sollicitez l’électricité pour réchauffer l’eau de chauffage de votre installation, moins le rendement de votre pompe à chaleur air-eau est important et plus vous consommez d’énergie.

La transformation des calories de l’air en chaleur : le fonctionnement de la pompe à chaleur air-eau en détails

La pompe à chaleur air-eau est un système aérothermique qui utilise les calories de l’air extérieur pour les restituer dans l’eau de chauffage. Cette transformation est rendue possible en utilisant le fluide frigorigène, un gaz. En passant successivement de l’état liquide à l’état gazeux, le fluide frigorigène va transmettre l’énergie contenue dans l’air extérieur à l’eau du système de chauffage central. Cette transformation se compose de quatre phases :

  1. Le fluide frigorigène, à l’état liquide, récupère les calories de l’air extérieurLa température du fluide augmente grâce à l’énergie captée. Le fluide se transforme alors en gaz, il s’évapore ;
  2. Le compresseur, alimenté par un moteur électrique, aspire et compresse ensuite le fluide frigorigène. A la fin de cette phase, le fluide gazeux est chaud et sous haute pression ;
  3. La condensation du fluide frigorigène, alors à l’état de vapeur haute pression permet de transmettre la chaleur à l’eau de chauffage. Le gaz repasse à l’état liquide ;
  4. Le détendeur fait chuter la pression du fluide frigorigène et prépare le fluide liquide avant la phase d’évaporation.

La pompe à chaleur air-eau se compose de quatre composants

La pompe à chaleur air-eau se présente, pour la plupart des modèles, sous la forme d'un monobloc. Elle se compose de 4 éléments :

  • L’évaporateur qui permet la transformation du fluide frigorigène en vapeur ;
  • Le compresseur qui augmente la pression et la chaleur du gaz ;
  • Le condenseur qui permet au fluide frigorigène de restituer la chaleur à l’eau de chauffage ;
  • Le détendeur qui diminue la pression et la température du gaz.

Un chauffage d'appoint nécessaire avec la pompe à chaleur air-eau

Si les performances de la pompe à chaleur air-eau sont très intéressantes et permettent de réaliser des économies d’énergie, il est important de souligner que la présence d'un système de chauffage d'appoint est souvent nécessaire lorsque les températures deviennent négatives. Le couplage de votre chaudière avec votre pompe à chaleur air-eau, vous apporte le confort thermique optimal en toutes conditions. Sachez tout de même que tant qu'elle offre un taux de rendement performant, la pompe à chaleur air-eau fonctionne en priorité. Lorsque les températures descendent en deçà d'un certain seuil, votre chauffage d’appoint prend le relais. Pour aller plus loin, notre simulateur d’économies d’énergie peut se révéler intéressant pour savoir si cette solution est bien recommandée pour votre habitation ou s’il faut envisager d’autres types de travaux pour économiser encore plus sur votre facture énergétique.

 

En savoir plus - Le rendement de la pompe à chaleur air-eau

Pour produire du chauffage, la pompe à chaleur air-eau consomme de l’électricité. Elle a notamment besoin d’un moteur électrique pour compresser le fluide frigorigène. Le rendement d’une pompe à chaleur est exprimé par son COP (Coefficient de performance). Il traduit la quantité de chaleur produite par rapport à l’énergie électrique consommée par le compresseur. Plus le COP est élevé, plus la pompe à chaleur est performante. Une pompe à chaleur air-eau ayant un coefficient de performance (COP) de 3 permet de restituer 3 kWh d'énergie thermique pour 1 kWh d'énergie électrique consommée.