Schéma d’une pompe à chaleur air/eau

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Dernière mise à jour le : 18 mars 2024 par Rénovation et travaux

La pompe à chaleur air eau peut chauffer une maison en puisant des calories dans l’air. Écologique, économique et performant, cet équipement est de plus en plus apprécié par les particuliers. Utilisant en partie une énergie gratuite (l’air) pour fonctionner, cet équipement permet de faire des économies d’énergie intéressantes. Cette page vous explique le fonctionnement de cet équipement de chauffage, en vous présentant différents schémas de pompe à chaleur air/eau.

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Comment fonctionne une pompe à chaleur air eau ?

La pompe à chaleur air eau est une PAC aérothermique. Son fonctionnement se repose sur l’extraction de calories dans l’air, puis sa restitution à l’intérieur d’un logement pour le chauffer.

Les calories extraites vont être transformées en chaleur, qui va chauffer l’eau. L’eau chauffée est ensuite envoyée vers le circuit de chauffage hydraulique de la maison (radiateurs électriques ou plancher chauffant).

La pompe à chaleur air eau utilise donc l’air extérieur et l’électricité pour chauffer le circuit hydraulique d’une habitation.

L’appareil procède à quelques étapes dans son cycle thermodynamique pour fonctionner :

La PAC air eau puise sa source de prélèvement de chaleur ou sa source froide dans l’air extérieur.
La PAC air eau transforme la source froide en chaleur, qui sera transférée grâce au fluide frigorigène de l’appareil.
La chaleur produite chauffe l’eau contenue dans le circuit de l’appareil, pour assurer la distribution de chaleur dans la maison.

Bon à savoir : certains modèles de PAC air eau permettent à la fois de chauffer l’intérieur d’une maison et de produire de l’eau chaude sanitaire.

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Schéma d’une pompe à chaleur air eau

Afin de mieux comprendre le mode de fonctionnement d’une PAC aérothermique, il est intéressant de voir le schéma d’une pompe à chaleur air eau. Avant cela, découvrons les différents composants de cet équipement de chauffage.

Quels sont les principaux composants d’une pompe à chaleur air/eau ?

La pompe à chaleur air eau se compose de 4 éléments principaux, qui assurent son cycle thermodynamique :

L’évaporateur : ce composant assure la transformation du fluide frigorigène d’une pompe à chaleur en vapeur.
Le compresseur : ce composant permet l’augmentation de la chaleur et de la pression du gaz.
Le condenseur : cet élément permet de restituer la chaleur à l’eau de chauffage, grâce au fluide frigorigène.
Le détendeur : la diminution de la pression et de la température du gaz se fait au niveau du détendeur de la PAC.

Bon à savoir : le fluide frigorigène assure donc le transfert d’énergie au sein de la pompe à chaleur air eau.

Schéma d’une pompe à chaleur air eau

Ci-dessous, voici un schéma qui détaille les différentes étapes de fonctionnement d’une pompe à chaleur air eau :

Schéma de fonctionnement d’une PAC air/eau

Explications du schéma d’une pompe à chaleur air eau

La pompe à chaleur air eau contient du fluide frigorigène à l’état liquide qui va passer de l’état gazeux, puis revenir à l’état liquide.

Comme présenté sur le schéma ci-dessus, le cycle thermodynamique de l’appareil va passer par différentes étapes :

Le cycle commence par l’aspiration de l’air extérieur. L’extraction est réalisée grâce son unité extérieure. Le fluide frigorigène récupère ensuite les calories contenues dans l’air aspiré.
Au niveau de l’évaporateur, les calories prélevées passent ensuite et transmettent leur chaleur au fluide frigorigène à l’état liquide. L’augmentation de la température du fluide va le transformer en gaz, puis l’envoyer au compresseur.
Le fluide frigorifique, sous forme de vapeur, subit une augmentation de pression, ce qui entraîne l’augmentation de sa température au niveau du compresseur. La compression permet ainsi d’obtenir un gaz sous haute pression et chaud.
Après la phase de compression, le fluide gazeux chauffé passe au condensateur, qui va transférer la chaleur de la vapeur au circuit de chauffage d’une habitation. La température du gaz va diminuer peu à peu au cours du transfert et se transformer à l’état liquide.
Pour assurer la diffusion de chaleur dans un logement, la pompe à chaleur air eau est généralement couplée à un réseau de radiateurs ou à un plancher chauffant hydraulique.
Le fluide frigorigène à l’état liquide, mais toujours sous haute pression, va ensuite être envoyé au détendeur. Ce passage permet de réduire sa pression pour qu’il puisse capter les calories dans l’air puis s’évaporer de nouveau.

À noter : les différents éléments de la pompe à chaleur air eau (unité extérieure, évaporateur, compresseur…) fonctionnent à l’aide de l’énergie électrique. La PAC doit alors être raccordée à une source électrique et consomme de l’électricité. Si vous souhaitez vous informer sur la consommation électrique d’une pompe à chaleur, veuillez suivre ce lien.

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Pose et schéma d’installation d’une pompe à chaleur air eau

L’installation d’une pompe à chaleur air eau doit se faire sur une surface plane. Elle passe par plusieurs raccordements.

Étapes de pose d’une PAC air eau

La pose d’une pompe à chaleur air eau se fait en quelques étapes :

Il faut installer l’unité extérieure de l’appareil à l’extérieur du logement, puis le relier à l’unité intérieure en perçant une ouverture dans la façade.
L’unité intérieure doit ensuite être reliée au chauffage central de la maison (radiateur, plancher chauffant…). Sur une installation en rénovation, l’unité intérieure peut remplacer une chaudière au gaz ou au fioul.
Après l’installation des deux unités, il faut mettre en place un circuit de fluide frigorigène, afin d’assurer la circulation la chaleur l’unité intérieure et l’unité extérieure.
Afin d’améliorer le rendement de l’appareil, il peut être nécessaire de réaliser le réglage de la loi d’eau de la PAC.

L’intervention d’un professionnel est obligatoire pour toute manipulation du fluide frigorigène.

Quels raccordements pour une pompe à chaleur air/eau ?

Lors de la pose d’une PAC air eau, il faut alors réaliser quelques raccordements :

Raccordement au conduit aller/retour du système de chauffage ;
Raccordement pour l’écoulement du condensat ;
Raccordement de ligne de commande au régulateur de la PAC ;
Raccordement à la source électrique de la maison.

Une fois encore, mieux vaut confier la totalité de la pose d’une pompe à chaleur à un chauffagiste certifié.

Schéma d’installation d’une pompe à chaleur air eau

Pour avoir un aperçu plus concret des raccordements à faire la pose de la PAC, découvrez un exemple de schéma d’installation d’une pompe à chaleur air eau :

Présentation du fonctionnement d’une pompe à chaleur air/eau.

Afin de garantir la fiabilité, la qualité et la sécurité de l’installation, il est conseillé de confier la pose de la pompe à chaleur air eau à un professionnel, comme un chauffagiste.

Si vous souhaitez vous informer sur le tarif d’installation d’une pompe à chaleur, veuillez suivre ce lien.