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Les pompes à chaleur sont devenues ces dernières années un moyen de chauffage très populaire, utilisé dans presque une nouvelle construction sur dix en République tchèque. Les raisons sont claires : il s'agit d'une solution écologique et économiquement avantageuse à long terme. Les pompes à chaleur ont en effet une consommation d'électricité minimale et des coûts d'exploitation faibles. Quels sont les types de pompes à chaleur et comment les choisir ?
Les pompes à chaleur fonctionnent sur un principe très simple : elles puisent l'énergie thermique de l'environnement, le plus souvent de l'air, mais aussi du sol ou de l'eau. L'énergie thermique est en effet abondante dans l'environnement, même lorsque les températures extérieures descendent bien en dessous de zéro.
Lors de la production de chaleur à l'aide d'une pompe à chaleur, il n'y a donc aucune intervention dans la nature, ni de combustion. C'est donc sans aucun doute la solution de chauffage la plus écologique, qui ne nécessite qu'un minimum d'énergie électrique pour le fonctionnement de la pompe. La chaleur elle-même est entièrement gratuite.
Le coefficient de performance est l'indicateur le plus important d'une pompe à chaleur, qui indique en substance l'efficacité de la pompe. Il est calculé comme le rapport entre la chaleur produite et l'énergie électrique consommée. Plus le coefficient de performance est élevé, plus le fonctionnement de la pompe à chaleur est économique.
Le coefficient de performance varie principalement en fonction de la source d'énergie thermique. Il est le plus élevé et le plus stable dans le cas d'une pompe à chaleur de type sol/eau, qui a un coefficient de performance d'environ 5 même par temps de gel. Le coefficient de performance d'une pompe à chaleur air/eau fluctue au cours de l'année, et par temps de gel, la différence par rapport aux pompes sol/eau est déjà significative (à -15 °C, le coefficient de performance est d'environ 2).
Pour plus de clarté, les pompes à chaleur sont désignées par une combinaison de deux mots, le premier indiquant toujours la source d'énergie puisée et le second (après la barre oblique) indiquant le fluide caloporteur. Les principaux types incluent :
Les pompes à chaleur air/eau sont les plus courantes en République tchèque et conviennent aux nouvelles constructions ainsi qu'aux bâtiments rénovés de qualité, pour le chauffage par le sol et les radiateurs. Ces pompes puisent l'énergie thermique de l'air extérieur et chauffent l'eau dans le système de chauffage.
La chaleur est extraite via l'évaporateur de la pompe à chaleur, à travers lequel l'air extérieur circule. Pour atteindre une haute performance de chauffage même à des températures extérieures relativement basses, l'injection progressive de vapeur aide considérablement. Même à des températures extérieures d'environ -20 °C, ce système atteint des températures d'entrée d'environ 60 °C, ce qui assure la valeur d'entrée nécessaire pour un chauffage efficace. Plus la température d'entrée nécessaire au chauffage est basse, plus l'efficacité de la pompe à chaleur est naturellement élevée.
Les principaux avantages de la pompe à chaleur air/eau incluent, par rapport aux autres types de pompes, des coûts d'acquisition relativement bas et une installation facile. L'inconvénient est le coefficient de performance, qui est plus bas à des températures très basses.
Dans le cas des pompes de type sol/eau, la chaleur du sol est transférée par un fluide caloporteur circulant. Ce fluide, à l'état gazeux, prélève la chaleur dans un tuyau placé dans un forage. Un compresseur, intégré au circuit, sert à atteindre une haute température. Pour un besoin de puissance plus élevé, plusieurs forages peuvent être utilisés. Grâce à une conception et une technologie modernes, ce système atteint une haute efficacité, le coefficient de performance atteignant jusqu'à 5.
Le système comprend généralement aussi des réservoirs sous pression pour le fluide caloporteur et pour le chauffage, ainsi que des pompes de circulation à haute performance, servant au fonctionnement du circuit de chauffage et du circuit du fluide caloporteur.
L'avantage principal de ce type de pompe à chaleur est un coefficient de performance élevé et stable même par temps de gel, et donc des coûts d'exploitation plus bas. L'inconvénient est une installation plus complexe et coûteuse nécessitant la mise en place de collecteurs dans des forages ou sous la surface du sol.
Pour être complet, mentionnons également les pompes de type eau/eau. Leurs possibilités d'utilisation en République tchèque sont cependant limitées. Les pompes à chaleur eau/eau puisent l'énergie thermique de grands volumes d'eaux souterraines, qui sont cependant rares en République tchèque. Une autre possibilité est de puiser l'énergie thermique de plans d'eau, ce qui n'est possible que si un plan d'eau approprié se trouve à proximité immédiate de la propriété. De plus, vous auriez besoin de l'accord du gestionnaire du plan d'eau pour cette solution. Les pompes à chaleur eau/eau nécessitent également un entretien régulier et assez exigeant.
L'énergie thermique peut également être puisée du sol de surface dans le jardin. Ces pompes à chaleur sol/eau nécessitent cependant une grande surface sur laquelle sont placés les collecteurs. Un terrain ainsi utilisé a cependant des possibilités d'utilisation ultérieures limitées – c'est-à-dire que cette surface ne peut pas être construite ou cultivée.
Les pompes à chaleur air/air ne peuvent pas être raccordées à un système de chauffage ni à un système de production d'eau chaude sanitaire, car elles fonctionnent de manière similaire aux convecteurs électriques – c'est-à-dire qu'elles transforment l'énergie thermique de l'air extérieur en air chaud à l'intérieur. De cette manière, il n'est pas possible de chauffer un grand nombre de pièces, mais ces pompes peuvent être utilisées par exemple dans de petits bâtiments de loisirs.
Une pompe à chaleur peut être utilisée non seulement pour le chauffage, mais elle peut également être intégrée dans un système de production d'eau chaude sanitaire (ECS) et de refroidissement du bâtiment. L'utilisation d'une pompe à chaleur peut donc être vraiment polyvalente et aider à réduire les coûts d'exploitation du ménage.
Pour la production d'ECS, on utilise des pompes à chaleur avec fonction de chauffage étendue, où une partie de l'énergie thermique est utilisée à cet effet. Le circuit comprend alors un réservoir d'eau chaude, qui peut être facilement raccordé et qui, grâce à une isolation thermique soignée, atteint une excellente efficacité. Cela permet de réduire considérablement les coûts de consommation d'énergie jusqu'à 50 %.
Vous pouvez également utiliser la pompe à chaleur pour le refroidissement du bâtiment. Avec cette fonction, vous obtenez une climatisation à basse consommation énergétique, qui est en plus totalement écologique. Les coûts d'exploitation sont alors une fraction de ceux d'une climatisation classique.
Pour profiter pleinement de toutes les fonctions de la pompe à chaleur, procurez-vous des équipements complémentaires qui influencent l'efficacité de l'ensemble du système de chauffage. Un bon concepteur devrait vous proposer un système complet de chauffage, de climatisation et de production d'ECS en tenant compte de vos exigences.
Un élément essentiel du chauffage est la pompe de circulation, qui distribue le fluide caloporteur dans le système de chauffage, c'est-à-dire dans les radiateurs ou le chauffage par le sol. La pompe de circulation augmente ainsi considérablement l'efficacité du système de chauffage et le confort thermique, et réduit en outre les coûts de chauffage.
Pour une régulation et une optimisation correctes du système de chauffage, nous recommandons de choisir des unités de contrôle, régulateurs et applications intelligentes de qualité. Vous pouvez alors contrôler la pompe à chaleur depuis votre téléphone et allumer le chauffage par exemple une heure avant votre arrivée à la maison.
En cas d'utilisation de la pompe à chaleur pour la production d'ECS, n'oubliez pas un réservoir suffisamment volumineux. Grâce à un module de refroidissement, votre pompe à chaleur pourra refroidir le bâtiment pendant les journées estivales. Un complément approprié est également une source d'alimentation de secours, qui assure le fonctionnement continu de la pompe même en cas de coupure de courant.
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