Une installation de chauffage par pompe à chaleur comprend les composants du système pour développer la source de chaleur, la pompe à chaleur avec régulation, un ballon d’eau chaude et/ou un ballon tampon et la distribution de chaleur dans la maison. Plus tous les composants sont coordonnés les uns avec les autres, plus l’efficacité du système de chauffage par pompe à chaleur est élevée. Nous vous expliquerons les composants du système et les variantes possibles.
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Les pompes à chaleur peuvent extraire la chaleur de trois sources d’énergie. Du sol, des eaux souterraines/de surface et de l’air. La source de chaleur la plus appropriée dépend de divers facteurs, qui doivent être évalués sur place par une entreprise spécialisée : la taille et l’emplacement de la propriété, l’état du sol, l’état énergétique actuel du bâtiment et la situation des radiateurs. La désignation professionnelle d’une pompe à chaleur est basée sur le milieu avec lequel la pompe à chaleur développe la source de chaleur (saumure, eau, air) et comment la chaleur est distribuée dans la maison (généralement de l’eau). Un système de pompe à chaleur se compose généralement de la pompe à chaleur avec régulation, du développement de la source de chaleur, d’un ballon d’eau chaude sanitaire et d’un ballon tampon pour combler les temps d’arrêt. Le système ne fonctionne de manière optimale qu’en liaison avec un chauffage de surface tel qu’un chauffage par le sol.
Sommaire
sources de chaleur
le sol comme source de chaleur
La pompe à chaleur géothermique est appelée pompe à chaleur eau glycolée/eau et nécessite une surface de terrain suffisamment grande et non étanche pour les capteurs géothermiques, environ le double de la surface habitable à chauffer. Les collecteurs au sol sont posés à une profondeur de 1,2 à 1,5 m. Un mélange de saumure circule dans les tuyaux du collecteur souterrain, amenant la chaleur absorbée à la pompe à chaleur. Si les collecteurs au sol ne peuvent pas être utilisés, les sondes au sol, qui sont forées jusqu’à une profondeur de 100 m, sont l’alternative la plus coûteuse. L’avantage des sondes géothermiques est la température constante toute l’année en profondeur. De cette manière, la pompe à chaleur peut fonctionner avec une efficacité presque constante. Un fluide caloporteur amène l’énergie géothermique à la pompe à chaleur.
Photo : Capteur géothermique et sonde en comparaison, © Bundesverband Wärmepumpe eV
Eau souterraine/eau de surface comme source de chaleur
Si de l’eau souterraine ou de surface est disponible sur place, elle peut être utilisée relativement facilement pour faire fonctionner une pompe à chaleur dite eau/eau. L’eau souterraine atteint un échangeur de chaleur via un puits d’aspiration, où la pompe à chaleur absorbe l’énergie. L’eau souterraine reflue via le soi-disant puits d’avalement. Les températures presque constantes des eaux souterraines tout au long de l’année garantissent un fonctionnement très efficace.
Fonction du système de puits, © Bundesverband Wärmepumpe eV
L’air extérieur comme source de chaleur
Avec une pompe à chaleur air (terme technique : pompe à chaleur air/eau), l’air extérieur est aspiré via un ventilateur. Un échangeur de chaleur extrait l’énergie de l’air aspiré, qui est ensuite convertie par la pompe à chaleur en énergie utilisable pour la maison. Outre l’installation à l’extérieur, une installation au sous-sol est également possible. Avec les variantes split, la chaleur est absorbée de l’air de l’unité extérieure et la chaleur est cédée à l’eau de chauffage de l’unité intérieure au sous-sol.
Un circuit fermé
La chaleur du sol, de l’eau souterraine/de surface ou de l’air est transférée dans la pompe à chaleur via un échangeur de chaleur, appelé évaporateur, à un réfrigérant liquide et comprimée dans le compresseur. Le réfrigérant chaud et gazeux transfère ensuite entièrement cette chaleur au système de chauffage et au réservoir de stockage d’eau chaude dans un deuxième échangeur de chaleur, le condenseur. Le réfrigérant refroidit considérablement et devient liquide. Le réfrigérant retourne ensuite vers l’évaporateur via un détendeur pour réduire la pression. Le cycle peut recommencer. Les pompes à chaleur modernes chauffent ou refroidissent, chauffent l’eau potable si nécessaire et certaines ont même des réservoirs d’eau chaude intégrés. Une combinaison avec des réservoirs tampons est également possible.
Le régulateur de pompe à chaleur assure un confort d’utilisation élevé
Les régulateurs de pompe à chaleur garantissent une manipulation aisée et un confort d’utilisation élevé. Ils commandent un ou plusieurs circuits de chauffage pour l’alimentation en chaleur, modifient les températures de chauffage ou les températures d’eau chaude selon les besoins et assurent également le refroidissement en été. Les régulateurs de pompes à chaleur modernes disposent d’une interface Internet intégrée. De cette façon, l’ensemble du système de chauffage de la pompe à chaleur peut également être contrôlé en déplacement via l’application du fabricant.
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Surfaces chauffantes – la répartition idéale de la chaleur
Plus la température de départ maximale requise du système de chauffage est basse, plus la pompe à chaleur fonctionne de manière efficace et économique. Le fonctionnement avec des températures de départ basses, comme cela est possible avec un chauffage de surface, tel qu’un chauffage au sol ou un chauffage mural, est idéal. Lors de la modernisation d’un système de chauffage, il est important de réduire les températures de départ maximales requises d’un système de chauffage à haute température existant. Jusqu’à 50 degrés Celsius sont possibles dans l’ancien bâtiment. Cela peut être fait par des mesures d’isolation thermique. La question de savoir si une distribution de chaleur existante avec un réseau de canalisations et des radiateurs peut être utilisée ou si elle doit être remplacée par des radiateurs à basse température ou un chauffage par le sol est mieux clarifiée lors d’une consultation sur place avec une entreprise spécialisée.
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Photo: Buderus