Comment fonctionne une pompe à chaleur de type air-air ?
Le confort d'un foyer ne peut se passer d'une solution de chauffage efficace et adaptée. Face aux nouvelles exigences en matière de rénovation énergétique, il devient essentiel de se tourner vers des équipements à la fois économiques et écoresponsables. Dans ce contexte, la pompe à chaleur air-air se positionne comme une alternative intéressante, offrant un excellent rendement pour un faible impact environnemental. Découvrez, dans cet article, le fonctionnement et les caractéristiques générales d'une pompe à chaleur air-air réversible.
Pourquoi installer une pompe à chaleur de type air-air ?
La PAC ou pompe à chaleur est un appareil de chauffage capable de puiser l'énergie présente dans son environnement sous forme de calories pour la transmettre vers l'intérieur de nos habitations. À l'inverse des chaudières à gaz, elle ne consomme donc aucun combustible fossile.
Lorsque la PAC est dite réversible, elle peut inverser son fonctionnement pour extraire la chaleur de l'air ambiant et la renvoyer vers l'extérieur. Il s'agit alors d'un équipement polyvalent, satisfaisant aux exigences écologiques modernes tout en fournissant le confort thermique souhaité.
Dans cet article de Saunier Duval, nous nous intéressons principalement à la pompe à chaleur de type air-air, que l'on qualifie parfois de "climatisation réversible", mais la marque a aussi développé toute une gamme de pompes à chaleur.
Principe de base d'une pompe à chaleur air-air
Chauffage et rafraîchissement : le principe de l'aérothermie
La pompe à chaleur de type air-air fonctionne selon un principe simple de l'aérothermie : c'est à dire la récupération des calories présentes dans l'air extérieur pour chauffer votre logement. Elle est composée principalement de deux unités, une extérieure et une intérieure. L'unité extérieure contient un fluide frigorigène qui, en contact avec l'air extérieur, va absorber les calories et se vaporiser. Ce fluide est ensuite acheminé jusqu'à l'unité intérieure par un circuit de canalisations.
Ce type de PAC s'oppose aux modèles dits "géothermiques" ou "hydrothermiques" qui récupèrent l'énergie présente dans le sous-sol ou dans l'eau des nappes phréatiques proches de l'habitation.
Le circuit du fluide frigorigène
Examinons plus en détail le fonctionnement de la pompe, assuré par plusieurs éléments essentiels :
- Une unité extérieure
Elle est munie d'un ventilateur, aspirant les calories de l'air extérieur. Cet apport d'énergie suffit à vaporiser le fluide frigorigène présent dans son circuit. Le phénomène est accentué sous l'action d'un compresseur qui augmente la température de la vapeur ainsi formée ;
- Des liaisons frigorifiques
Elles amènent le fluide réchauffé vers l'intérieur du logement ;
- Une unité intérieure
C'est là que le fluide transfère sa chaleur à l'atmosphère de la pièce par l'intermédiaire d'un ventilo-convecteur. Il se refroidit, se condense, retrouve l'état liquide sous l'effet d'un détendeur et peut repartir vers l'unité extérieure pour un nouveau cycle. Le ventilo-convecteur, de son côté, contribue à augmenter la température des lieux par brassage de l'air ambiant.
Selon les modèles, la pompe à chaleur air-air peut comporter plusieurs unités intérieures, judicieusement positionnées dans l'habitation. On parle alors de pompe à chaleur air-air multisplit. Un split peut prendre la forme d'un appareil mural, d'une console posée au sol ou d'une cassette encastrée dans le plafond.
PAC air-air : un fonctionnement réversible
Puisqu'il s'agit d'un transfert de chaleur entre deux masses d'air, le fonctionnement de ce type de pompe peut facilement s'inverser. L'appareil puise alors les calories de l'air intérieur pour les rejeter hors de la maison. C'est donc également un système de climatisation efficace.
Bien utiliser la pompe à chaleur air-air en hiver : comment réagir en cas de grand froid ?
Il est légitime de s'interroger sur les performances de la pompe à chaleur air-air en hiver, en particulier dans les régions froides.
L'unité extérieure reste capable de capter un minimum de calories en cas de températures très basses, voire négatives. Il est vrai cependant que le rendement de l'appareil diminue sensiblement en conditions extrêmes.
Quelques conseils pour continuer à bénéficier d'un confort thermique optimal :
- Résistez à l'envie d'augmenter brusquement la température de votre habitation lors des coups de froid. La pompe à chaleur air-air travaille plus efficacement lorsqu'elle chauffe de manière stable et continue ;
- N'oubliez pas l'entretien régulier de votre installation et confiez-le à un professionnel qualifié. Il est essentiel, par exemple, d'éviter l'encrassement des filtres afin d'assurer la qualité de l'atmosphère intérieure et maintenir la performance de l'équipement ;
- Les unités intérieures doivent permettre une diffusion homogène de l'air chaud. Veillez donc à ne pas les obstruer par des meubles, des rideaux ou des objets divers ;
- Une bonne isolation de votre logement permettra enfin de minimiser les pertes de chaleur et d'optimiser le travail de la PAC.
Si, toutefois, ces précautions s'avèrent insuffisantes, un chauffage d'appoint vous apportera un supplément de chaleur en hiver sans effet majeur sur votre facture d'énergie.
Schema de fonctionnement d'une pompe à chaleur aérothermique en vidéo
Quels sont les atouts de la pompe à chaleur air-air ?
Installer ce type de pompe à chaleur, c'est faire le choix d'une solution aux multiples avantages.
Une double fonctionnalité : chauffage et climatisation
Nous l'avons vu, les pompes à chaleur air-air sont capables de chauffer votre logement en hiver et de le rafraîchir en été. C'est un système polyvalent, particulièrement appréciable dans les régions tempérées.
Un rendement énergétique optimal
La chaleur récupérée par la pompe à chaleur air-air dans son environnement constitue une source d'énergie à la fois gratuite et inépuisable. Son fonctionnement ne nécessite ni gaz ni fuel, un avantage notable si l'on compare l'appareil à une chaudière traditionnelle ou à condensation.
Par ailleurs, sa consommation électrique (dédiée à l'action du compresseur et des unités intérieures) reste limitée. Elle présente donc un coefficient de performance (COP) généralement supérieur à 3.
À noter : le COP indique le nombre de KW restitués par l'appareil sous forme de chaleur pour chaque kW d'électricité consommée.
Un prix d'acquisition facilement amorti
Le prix d'une pompe à chaleur air-air est en général moins élevé que celui des autres modèles, de type air-eau ou géothermique par exemple, pour une durée de vie similaire. L'investissement de départ est compensé à long terme par les économies d'énergie réalisées.
Un confort thermique modulable
En optant pour l'installation d'une pompe à chaleur multisplit, il est possible de différencier la production de chauffage selon plusieurs zones au sein du logement.
Quels sont les inconvénients d'une pompe à chaleur air-air ?
En dépit de ses nombreux atouts, la pompe à chaleur air-air présente quelques inconvénients :
- Pas de production d'eau chaude sanitaire
Contrairement aux PAC de type air-eau, la pompe à chaleur air-air n'est pas conçue pour chauffer l'eau dont vous avez besoin au quotidien. Il vous faudra donc installer un équipement indépendant ;
- Pas de raccordement au système de chauffage central
L'appareil ne fonctionne qu'au moyen des unités intérieures précédemment décrites. Il ne peut être raccordé à des radiateurs hydrauliques ni à un plancher chauffant déjà en place.
Deux points qu'il est important de considérer avant de choisir votre pompe à chaleur.
Dans quelles situations opter pour l'installation d'une pompe à chaleur air-air ?
Remplacement d'un système de chauffage exclusivement électrique
Vous ne disposez que de radiateurs électriques pour vous chauffer ? Vous pouvez facilement les remplacer par une PAC air-air et réaliser des gains significatifs sur votre facture énergétique.
Remplacement d'une chaudière obsolète
La pompe à chaleur constitue l'option la plus écologique au moment de remplacer une chaudière à gaz énergivore. Vous choisirez :
- Une pompe à chaleur air-eau s'il vous faut la raccorder à des radiateurs existants,
- Une pompe à chaleur air-air si vous souhaitez une installation réversible, vous offrant un système de climatisation efficace en été.
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