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Les composants incontournables d’une pompe à chaleur
Qu’il s’agisse d’une pompe à chaleur air eau ou d'une pompe à chaleur air air (aérothermique) ou bien encore d’une pompe à chaleur géothermique, les phases principales qui assurent son fonctionnement sont les mêmes : évaporation (via l’évaporateur), compression, condensation et transmission de la chaleur produite, puis évaporation (via le détendeur).
Raccordée à un circuit de chauffage central, une pompe à chaleur peut être monobloc ou bi-bloc. Les PAC monoblocs contiennent tout le circuit frigorifique dans leurs unités extérieures et sont directement raccordées au chauffage de la maison par un circuit hydraulique.
Pour les PAC bi-bloc (ou splits), l’unité extérieure transmet le fluide frigorigène à l’unité intérieure. Dans le cas d’une pompe à chaleur aérothermique, un ventilateur recueille l’air. En géothermie, des tuyaux enfouis verticalement ou horizontalement collectent la chaleur du sol ou de l’eau souterraine.
L’unité extérieure contient :
- l’évaporateur. Celui-ci puise tout d’abord la chaleur de la source exploitée. Il la conduit dans un système de tuyauterie, dans lequel circule un fluide antigel. Même avec des températures négatives, ce fluide est toujours plus froid et peut capter la chaleur de l’air. Il monte alors en température, jusqu’à passer de l’état liquide à l’état gazeux.
- le ventilateur, en aérothermie ;
- le compresseur. Entraîné par un moteur électrique, il aspire ensuite le fluide frigorigène gazeux pour le comprimer. La pression du fluide augmente alors, ce qui élève sa température. Il devient hautement pressurisé, et sa chaleur peut alors être transférée au système de chauffage
- le détendeur. Réducteur de pression, il permet de refroidir davantage le fluide, pour qu’il puisse à nouveau capter la chaleur de l’environnement. La pression chute, et le fluide peut alors à nouveau revenir au point de départ du cycle.
- le raccordement électrique
- des vannes 4 voies d’inversion de cycle, qui régulent le mélange de l’eau chaude et de l’eau froide. Elles sont montées sur les PAC air-eau.
- le raccordement du liquide frigorigène et celui du gaz frigorigène
- le raccordement électrique.
Trois fonctionnements sont possibles :
- soit la PAC est utilisée seule (avec un appoint électrique intégré) et couvre tous les besoins ;
- soit elle est utilisée en relève d’une chaudière
- soit elle est combinée à une chaudière dans le cadre d’une solution hybride avec appoint gaz ou fioul
L’unité intérieure condense la chaleur pour la répartir dans le système de chauffage, et sert d’interface. Cette unité contient donc le condenseur et le tableau de commande, le coffret électrique et l’appoint électrique.
Un chauffage central déterminant pour le choix d’une PAC
Le rendement énergétique d’une PAC basse température est souvent maximal lorsqu’il est couplé à des émetteurs de chaleur à basse température (radiateurs chaleur douce, ou planchers chauffants rafraîchissant par exemple). Certaines PAC air eau permettent même le rafraîchissement grâce à des ventilo convecteurs.
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Si votre circuit de chauffage a besoin d’une eau chaude supérieure à 60°C, vous pouvez envisager une PAC hybride ou géothermique. Le choix et l’installation d'une pompe à chaleur se fera donc tout d’abord en fonction de vos émetteurs et de votre projet (rénovation ou construction).
Les composants secondaires : pour un fonctionnement optimisé
D’autres éléments, secondaires, viennent constituer la pompe à chaleur. Outre l’installation de votre chauffage, ces éléments implantés dans votre unité intérieure permettent de contrôler et d’optimiser votre PAC.
- Le vase d’expansion sert à compenser les variations de volume d’eau, en recueillant les excédents.
- Le débitmètre contrôle le passage du liquide frigorigène.
- La vanne hydrobloc permet de réguler la pression, le débit et le niveau de pompage de l’eau. Elle fonctionne avec la force du liquide qui la traverse.
- Le manomètre mécanique vous permet de vérifier en temps réel la pression dans le circuit de chauffage.
- Le filtre magnétique air extérieur permet de retenir les particules qui pourraient circuler dans le réseau de chauffage.
- Une bouteille anti coups de liquide protège le compresseur d’une éventuelle fuite de liquide dans la conduite d’aspiration.
- Enfin, le ballon d’eau chaude sanitaire peut également être intégré à l’unité
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