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Un fonctionnement simple

La pompe à chaleur est un appareil thermodynamique constitué d’un circuit fermé étanche dans lequel circule un fluide frigorigène qui change d’état (liquide ou gazeux) en fonction des quatre organes qu’il traverse : l’évaporateur, le compresseur, le condenseur et le détendeur.

• dans l’évaporateur, la chaleur prélevée dans le sol par les capteurs est transférée au fluide frigorigène qui se vaporise et donc passe de l’état liquide à l’état gazeux.

• le compresseur électrique comprime le fluide et en élève la température.

• le condenseur permet alors au fluide frigorigène de céder sa chaleur au fluide du circuit de chauffage. Le fluide frigorigène revient à l’état liquide.

• le détendeur abaisse ensuite la pression du liquide frigorigène, ce qui amorce sa vaporisation pour un nouveau cycle.

Le fonctionnement de la PAC repose donc sur la capacité du fluide frigorigène à se vaporiser et à se condenser à température ambiante.

Principe de la pompe à chaleur

Pompe à chaleur géothermique

Pompe à chaleur aérothermique

Les différentes technologies

Il existe différents systèmes de pompes à chaleur, la différence portant sur le type de fluide utilisé et sur le milieu d’où est extraite l’énergie (sol, eau ou air).

Le système fluide/fluide, à détente direct

Dans ce système, seul du fluide frigorigène circule en circuit fermé dans les capteurs et le plancher chauffant. On parle alors de PAC fluide / fluide. Celle-ci n’est utilisable qu’avec des capteurs horizontaux.

Le système fluide/eau, mixte

Le système mixte associe deux fluides : frigorigène dans les capteurs et eau dans le circuit de chauffage. On parle alors de PAC de type fluide / eau. Celle-ci n’est utilisable qu’avec des capteurs horizontaux.

Le système eau/eau avec fluide intermédiaire

Dans ce système, seule de l’eau circule à l’extérieur et à l’intérieur de l’habitation. Le fluide frigorigène est confiné à l’intérieur de la PAC. On parle ici de PAC de type eau / eau. Celle-ci est utilisable avec des capteurs horizontaux ou verticaux ou bien sur nappe d’eau souterraine.

Le système air/eau

Ce système permet d’utiliser une source d’énergie inépuisable : l’air. Ce sont donc les calories de l’air extérieur qui servent à chauffer l’eau du circuit de chauffage.

Les différentes types de pompes

Une solution pour chaque type de configuration

La diversité des technologies de PAC de même que la possibilité de les installer dans tous les environnements géographiques permettent de proposer une solution de chauffage et de rafraîchissement / climatisation adaptée à toutes les situations. La solution géothermique s’adapte aussi bien à l’habitat individuel (maison), qu’ au tertiaire (bureaux, ateliers…) ou au collectif (immeubles, résidences, crèches, maisons de retraite…).

Le marché de la PAC en France

Les pompes à chaleur présentent deux intérêts majeurs :

• l’efficacité de la source d’énergie, du fait de la stabilité en température du sous-sol

• la réversibilité qui permet avec un seul et même appareil de bénéficier du chauffage ou du rafraîchissement.

En France, l’utilisation des PAC géothermiques s’accroît de manière considérable depuis quelques années. Les chiffres fournis par l’AFPAC en témoignent. En effet, alors qu’elles étaient de l’ordre de 1 500 unités avant 1997, les ventes sont passées à 12 100 unités en 2002 et ont fait un véritable bond en 2006 avec 53 510 unités vendues. C’est ainsi que la France est devenue en 2006 le 2ème marché européen de la PAC juste derrière la Suède.

Selon les estimations des professionnels, à l’horizon 2015, le parc devrait être multiplié par douze chez les particuliers (soit près de 500 000 équivalentslogements). La politique de relance des énergies renouvelables (aides, subventions…), mais aussi la prise de conscience que le recours à la PAC géothermique permet de se chauffer pour moins cher et sans impact négatif sur l’environnement, militent largement en faveur de la croissance continue de la géothermie en France.