Pompes à chaleur : fonctionnement

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Pour les climats ayant des besoins modérés en chauffage et en refroidissement, les pompes à chaleur offrent une alternative économe en énergie aux fourneaux et aux climatiseurs. Comme votre réfrigérateur, les pompes à chaleur utilisent l’électricité pour déplacer la chaleur d’un espace froid vers un espace chaud, rendant l’espace froid plus frais et l’espace chaud plus chaud. Pendant la saison de chauffage, la pompe à chaleur déplace la chaleur de l’espace frais vers l’espace chaud de votre maison et pendant la saison de refroidissement, les pompes à chaleur déplacent la chaleur de l’espace frais vers l’espace chaud de votre maison. Parce qu’elles déplacent la chaleur plutôt que de la produire, les pompes à chaleur peuvent assurer une climatisation équivalente des locaux pour un quart seulement du coût de fonctionnement des appareils de chauffage ou de refroidissement classiques.

Il existe trois types de pompes à chaleur : air-air, source d’eau et géothermie. Elles recueillent la chaleur de l’air, de l’eau ou du sol à l’extérieur de votre maison et la concentrent pour l’utiliser à l’intérieur.

Le type de pompe à chaleur le plus courant est la pompe à chaleur air-air, qui transfère la chaleur entre votre maison et l’air extérieur. La pompe à chaleur d’aujourd’hui peut réduire votre consommation d’électricité pour le chauffage d’environ 50 % par rapport au chauffage par résistance électrique comme les appareils de chauffage et les plinthes chauffantes. Les pompes à chaleur à haut rendement déshumidifient également mieux que les climatiseurs centraux standard, ce qui permet de réduire la consommation d’énergie et d’augmenter le confort de refroidissement pendant les mois d’été. Les pompes à chaleur à air sont utilisées depuis de nombreuses années dans presque toutes les régions des États-Unis, mais jusqu’à récemment, elles n’étaient pas utilisées dans les régions qui connaissaient des périodes prolongées de températures inférieures au point de congélation. Cependant, ces dernières années, la technologie des pompes à chaleur à air a progressé de sorte qu’elle offre désormais une alternative légitime pour le chauffage des locaux dans les régions plus froides.

Pour les maisons sans conduits, les pompes à chaleur à air sont également disponibles dans une version sans conduits appelée “mini-split”. En outre, un type spécial de pompe à chaleur à air appelé “refroidisseur à cycle inversé” produit de l’eau chaude et froide plutôt que de l’air, ce qui permet de l’utiliser avec des systèmes de chauffage par rayonnement au sol en mode chauffage.

Les pompes à chaleur géothermiques (géothermique ou à eau) atteignent des rendements plus élevés en transférant la chaleur entre votre maison et le sol ou une source d’eau proche. Bien qu’elles soient plus coûteuses à installer, les pompes à chaleur géothermiques ont des coûts de fonctionnement faibles car elles tirent parti de la température relativement constante du sol ou de l’eau. Les pompes à chaleur géothermiques (ou géothermiques) présentent des avantages majeurs. Elles peuvent réduire la consommation d’énergie de 30 à 60 %, contrôler l’humidité, sont robustes et fiables et s’adaptent à une grande variété de maisons. Le choix d’une pompe à chaleur géothermique dépend de la taille de votre terrain, du sous-sol et du paysage. Les pompes à chaleur géothermiques ou à eau peuvent être utilisées dans des climats plus extrêmes que les pompes à chaleur à air, et la satisfaction des clients à l’égard de ces systèmes est très élevée.

Un nouveau type de pompe à chaleur pour les systèmes résidentiels est la pompe à chaleur à absorption, également appelée pompe à chaleur à gaz. Les pompes à chaleur à absorption utilisent la chaleur comme source d’énergie et peuvent être alimentées par une grande variété de sources de chaleur.

Caractéristiques avancées à rechercher dans une pompe à chaleur
Un certain nombre d’innovations améliorent les performances des pompes à chaleur.

Contrairement aux compresseurs standard qui ne peuvent fonctionner qu’à pleine capacité, les compresseurs à deux vitesses permettent aux pompes à chaleur de fonctionner au plus près de la puissance de chauffage ou de refroidissement nécessaire à un moment donné. Cela permet d’économiser de grandes quantités d’énergie électrique et de réduire l’usure des compresseurs. Les pompes à chaleur à deux vitesses fonctionnent également bien avec les systèmes de contrôle de zone. Les systèmes de contrôle de zone, que l’on trouve souvent dans les grandes maisons, utilisent des registres automatiques pour permettre à la pompe à chaleur de maintenir différentes pièces à des températures différentes.

Certains modèles de pompes à chaleur sont équipés de moteurs à vitesse variable ou à double vitesse sur leurs ventilateurs intérieurs (souffleries), leurs ventilateurs extérieurs, ou les deux. Les commandes à vitesse variable de ces ventilateurs tentent de maintenir l’air en mouvement à une vitesse confortable, en minimisant les courants d’air frais et en maximisant les économies d’électricité. Elles permettent également de réduire le bruit du ventilateur qui tourne à pleine vitesse.

De nombreuses pompes à chaleur à haut rendement sont équipées d’un désurchauffeur, qui récupère la chaleur perdue du mode refroidissement de la pompe à chaleur et l’utilise pour chauffer l’eau. Une pompe à chaleur équipée d’un désurchauffeur peut chauffer l’eau 2 à 3 fois plus efficacement qu’un chauffe-eau électrique ordinaire.

Une autre avancée de la technologie des pompes à chaleur est le compresseur scroll, qui se compose de deux spirales. L’une reste fixe, tandis que l’autre tourne autour d’elle, comprimant le réfrigérant en le poussant dans des zones de plus en plus petites. Par rapport aux compresseurs à piston classiques, les compresseurs scrolls ont une durée de vie plus longue et sont plus silencieux. Selon certains rapports, les pompes à chaleur équipées de compresseurs scroll fournissent un air plus chaud de 5,6 à 8,3 °C (10 à 15 °F) en mode chauffage, par rapport aux pompes à chaleur existantes équipées de compresseurs à piston.