Les pompes à chaleur : le chauffage naturel !

Les pompes à chaleur , la solution de chauffage écologique et économique.

Elles tirent profit de l’énergie présente naturellement dans l’environnement.

Un principe simple : la récupération de calories gratuites

Chaque jour, le soleil dispense de l’énergie à la surface de la terre. Essentiel à la vie, le rayonnement solaire réchauffe l’air, la terre ou bien encore l’eau. Ces éléments accumulent et stockent donc une énergie entièrement naturelle et inépuisable (puisque quotidiennement renouvelée) qu’il suffit de savoir récupérer. C’est ce que font les pompes à chaleur.

Une technique : la compression au service de la chaleur

Une pompe à chaleur est composée d’un circuit fermé dans lequel circule un fluide frigorigène (un fluide à même de transporter les calories et susceptible de passer rapidement de l’état liquide à l’état gazeux), d’un compresseur, d’un condenseur, d’un évaporateur et d’un détendeur. Les calories prélevées dans l’environnement sont véhiculées jusqu’au compresseur par le fluide frigorigène. Le fluide est alors comprimé : par les lois de la thermodynamique, sa température augmente en même temps que sa pression. Ce fluide sous pression, qui a la capacité par ses changements d’état (gazeux/liquide) de transférer l’énergie frigorifique et calorifique, est acheminé vers le condenseur où il réchauffe les émetteurs ou l’eau du circuit de chauffage. En transmettant son énergie, le fluide frigorigène perd en pression et repasse à l’état liquide. En traversant le détendeur, ce fluide voit sa pression de nouveau diminuée : il devient alors plus froid que le milieu où il va récupérer de nouvelles calories et peut à nouveau les acheminer pour assurer le chauffage de l’habitation.

Des dispositifs adaptés : à toutes les configurations

Si toutes les pompes à chaleur partagent le même principe technique et récupèrent la chaleur présente dans la nature, leur dispositif diffère selon la source émettrice de calories. On dénombre ainsi 3 procédés

Les principaux :

La géothermie qui consiste à récupérer l’énergie présente dans le sol
L’aquathermie qui consiste à récupérer l’énergie présente dans l’eau
L’aérothermie qui consiste à récupérer l’énergie présente dans l’air

La pluralité de dispositifs présents sur le marché permet dorénavant à chacun d’envisager l’installation de ce type de chauffage économique. La géothermie convient par exemple aux maisons individuelles ayant de grands terrains, l’aquathermie aux personnes disposant d’un puits ou d’une source d’eau profonde avec un débit suffisant tandis que l’aérothermie, très souple, s’adapte à presque tout type de configuration.

La géothermie

Sous l’effet du rayonnement solaire, mais aussi de l’action conjointe des différents éléments (la pluie, le vent…), le sol emmagasine des calories qu’il suffit d’aller chercher. A quelques dizaine de centimètres seulement de la surface du sol est en effet disponible une énergie renouvelable indéfiniment et non polluante.

Le dispositif

Un dispositif de chauffage géothermique se compose d’un réseau enterré de capteurs d’énergie relié par une pompe à chaleur à un circuit intérieur et chauffant du type planché chauffant ou radiateur basse température. En fonction de la configuration du sol de la propriété concernée, deux types de réseau de capteurs sont envisageables :

Un réseau horizontal dit de « captage horizontal », où les capteurs sont enterrés entre 80 et 140 centimètres de profondeur et occupent une surface proportionnée à celle de l’habitation à chauffer (1,5 à 2 fois la surface habitable à chauffer).

Un réseau vertical dit de « captage vertical » où les capteurs sont disposés le plus profondément possible par l’intermédiaire d’un forage pouvant atteindre jusqu’à 100m de profondeur.

L’aqua thermie

L’eau des nappes phréatiques conserve une température constante et produit donc de manière continue des calories qu’un dispositif aqua thermique adéquat peut récupérer pour chauffer un réseau domestique.

Le dispositif

Dans un dispositif de chauffage aqua thermique, (pompe à chaleur eau eau) l’eau de la nappe phréatique est directement extraite de la nappe et acheminée vers la pompe pour en extraire les calories. Ce type de dispositif implique un ou deux forages de 30 à 100m de profondeur afin d’atteindre la nappe phréatique (d’où l’intérêt de posséder déjà un puits atteignant le nappe avant de procéder à pareille installation). Si l’installation ne comprend qu’un forage, l’eau prélevée est rejetée (en fonction des autorisations administratives) dans un cours d’eau ou un plan d’eau. Si elle comprend deux forages – système plus écologique encore car évitant le gaspillage de l’eau souterraine – le premier sert à prélever l’eau et le second à la réinjecter dans la nappe.

L’aéro thermie

L’air, comme le sol et l’eau, est une inépuisable source d’énergie naturelle. Les pompes à chaleur aérothermiques – les pompes à chaleur dont l’installation est la plus facile – permettent de récupérer ces calories gratuites et naturelles pour pouvoir chauffer un logement.

Les pompes à chaleur aérothermiques ne se contentent pas de chauffer : elles sont réversibles. En effet, l’été, elles peuvent être utilisées pour rafraîchir ou climatiser le logement.

Le dispositif

Très simples à mettre en œuvre, il existe deux types de dispositif aérothermique :

Pompe air / eau : Facilement adaptable sur les habitations disposant d’un circuit de chauffage centrale à eau.
Pompe air / air : Adaptable sur l’intégralité des habitations.

La pompe à chaleur aérothermique : un mode de chauffage économique et respectueux de l’environnement

Si les pompes à chaleur aérothermiques sont obligées d’utiliser de l’électricité pour faire fonctionner leur compresseur, leur consommation électrique reste très négligeable si on la rapporte à l’énergie thermique restituée.

On estime ainsi que le rendement d’une pompe à chaleur permet de couvrir 100% des besoins de chauffage d’une habitation consomme 30% d’énergie électrique, les 70% restants étant puisés dans l’environnement (Source AFPAC). Ce rapport pouvant varier en fonction du type de pompe à chaleur aérothermique, un indice de performance des appareils a été mis en place pour comparer leurs performances : le Coefficient de Performance ou COP. Le COP correspond au rapport entre l’énergie thermique restituée pour le chauffage et l’énergie électrique consommée par l’appareil. Le principe de la pompe à chaleur est que, plus le COP est élevé, plus la pompe à chaleur aérothermique est économe en électricité et efficace. Par exemple, un COP égal à 3 signifie que l’énergie thermique utile restituée pour le chauffage est 3 fois supérieure à l’énergie électrique consommée.

La pompe à chaleur aérothermique : une solution de chauffage avantageuse et…avantagée financièrement.

L’installation d’une pompe à chaleur aérothermique – mode de chauffage respectueux de l’environnement par excellence - est encouragée par des aides de la part de l’Etat. Outre une TVA à 10% si les travaux d’installation sont réalisés par un professionnel, la mise en place d’une pompe à chaleur aérothermique ouvre droit à un crédit d’impôt des dépenses TTC engagées (N.B. : le pourcentage du crédit d’impôt est fonction du type de pompe à chaleur, pour plus de précision visitez le site du ministère des finances ou adressez-vous à votre trésorerie).

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