UNE pompe à chaleur (PAC), également appelée pompe à chaleur, est un dispositif de transfert d'énergie thermique (calories) d'un milieu à basse température (source froide) à un milieu à haute température (source chaude). Ce dispositif permet donc d'inverser le sens naturel du transfert spontané d'énergie thermique.

Selon la direction du dispositif de pompage, une pompe à chaleur peut être considérée comme un système:

• chauffage si vous souhaitez augmenter la température de la source chaude,
• la réfrigération si vous souhaitez abaisser la température de la source froide.

Lorsque le but du dispositif de pompage est à la fois de chauffer et de refroidir, le système est alors considéré comme une pompe à chaleur.

Les pompes à chaleur se retrouvent ainsi dans de nombreuses installations telles que les réfrigérateurs, les climatiseurs et divers systèmes de chauffage.

Éléments externes des pompes à chaleur à usage résidentiel.

Le terme "pompe à chaleur" est générique et comprend de nombreux appareils qui effectuent l'action de pompage de chaleur. Cela signifie exploiter des phénomènes physiques, des sources d'énergie ou travailler avec des environnements très différents. Les pompes à chaleur peuvent être classées selon ces trois paramètres.

Selon le phénomène physique utilisé(Éditer | changer le code)

Selon la source d'énergie utilisée(Éditer | changer le code)

Selon le vecteur d'énergie thermique(Éditer | changer le code)

Les vecteurs d'énergie thermique les plus couramment rencontrés sont:

• Pompe à chaleur air / air – L'énergie thermique est transférée de l'air constituant un milieu à l'air constituant un autre milieu;
• Pompe à chaleur air / eau – L'énergie thermique est transférée de l'air constituant un milieu à l'eau constituant un autre milieu (souvent un circuit de transfert de chaleur);
• Pompe à chaleur eau / air – L'énergie thermique est transférée de l'eau constituant un milieu (souvent un circuit de transfert de chaleur) à l'air constituant un autre milieu;
• Pompe à chaleur eau / eau – L'énergie thermique est transférée de l'eau constituant un milieu à l'eau constituant un autre milieu;

Cependant l'eau et l'air ne sont pas les seuls vecteurs utilisés et utilisables, tout fluide au sens large peut servir de vecteur énergétique.

Selon la source d'énergie thermique(Éditer | changer le code)

• Pompe à chaleur aérothermique – L'énergie thermique est pompée de l'air ambiant
• Pompe à chaleur géothermique – L'énergie thermique est pompée depuis le sol

Pour qualifier pleinement une pompe à chaleur, il est donc nécessaire de spécifier chacun des aspects de la pompe à chaleur en question. Par exemple, la pompe à chaleur d'un réfrigérateur est, dans la grande majorité des cas, une pompe à chaleur à compression de vapeur (thermodynamique) électrique air / air aérothermique.

Pour caractériser l'efficacité de fonctionnement d'une pompe à chaleur, le rapport entre le flux d'énergie thermique utile transférée (puissance thermique) et le flux d'énergie "payante" (puissance "payante") est utilisé. Ce rapport est par convention appelé coefficient de performance (ou «COP») et est un nombre sans dimension.

Selon les besoins, la puissance thermique utile peut être:

• celle tirée de la source froide. On parle alors de COP froid;
• celle fournie à la source chaude. Nous parlons de COP chaud.

En pratique, les pompes à chaleur étant principalement connues du public pour le chauffage, il omet de préciser que le COP mentionné est un COP chaud.

La puissance "payante" peut être sous forme d'énergie électrique (dans le cas d'un moteur actionnant une pompe, de courant dans un module Peltier ou de courant du vibreur dans une pompe à chaleur acoustique), de puissance mécanique ou encore thermique (dans le cas d'une pompe à chaleur à absorption fonctionnant au gaz naturel).

Le COP d'une PAC s'apparente à l'efficacité. C'est entre 0 et l'infini. Cependant, il ne peut dépasser celui du cycle de Carnot.

Une pompe à chaleur lutte contre la direction naturelle du transfert d'énergie thermique, c'est pourquoi, dans la grande majorité des cas, le COP diminue lorsque la différence de température entre la source chaude et la source froide augmente.

Pour la même puissance de chauffage, une pompe à chaleur de COP 4 consomme la moitié de l'énergie d'une pompe à chaleur COP 2.

Pour toute application de chauffage, le COP chaud peut être calculé de différentes manières en fonction des règles que l'on décide de s'imposer (définitions de la puissance utile et de la puissance payée). Pour faciliter la compréhension et permettre une comparaison équitable, ces règles sont définies par des normes telles que l'EN 14511.

Classification des sources chaudes et froides(Éditer | changer le code)

Selon les techniques utilisées, la chaleur pompée de la source froide peut être extraite de différents environnements. Ces calories sont ensuite restituées à la source chaude (gaz, fluide, matière).
Selon le domaine d'application et pour différencier les cas d'installation les plus classiques, un certain nombre de qualificatifs sont utilisés sur le terrain pour faciliter la communication. Voici une liste de ces qualificatifs.

Pompe à chaleur géothermique(Éditer | changer le code)

Les pompes à chaleur utilisant la chaleur du sol sont appelées pompe à chaleur géothermique. Ce nom peut prêter à confusion avec le chauffage urbain géothermique qui utilise la chaleur à haute température du sous-sol profond, mais c'est un système très différent.

Il existe principalement trois types de bassins versants⁽¹⁾:

• collecte horizontale au sol (faible profondeur et grande surface);
• collecte verticale au sol (petite surface et grande profondeur, 100 m maximum).
• collecte verticale sur la nappe phréatique (en fonction de la profondeur de la nappe phréatique).

La collecte horizontale au sol est constituée d'un réseau de plusieurs tubes en parallèle, dans lequel circule un liquide caloporteur ou le fluide frigorigène en cas de détente directe. Ces tubes sont enterrés en moyenne entre 60 cm et 1.2 m profonde en fonction du climat, généralement sous une pelouse ouverte.

Le capteur vertical est similaire au capteur horizontal en principe, mais au lieu d'être horizontal, le capteur est composé de tubes créant des boucles verticales. Le système nécessite moins de boucles et de longueurs de tubes, mais le forage nécessaire à sa mise en œuvre est plus coûteux que le décaissement du capteur horizontal. Son avantage est qu'il ne déforme pas le sol et permet la plantation d'arbres dans le reste de la propriété.

Exemple de dimensions de capteur pour une pompe à chaleur eau-eau de 11 kW chaleur:

• Capteur horizontal: 11 boucles de 50 m espacés de 50 cm sur 272 m².
• Capteur vertical: 3 puits de 90 m

La collecte des eaux souterraines nécessite que l'eau pompée soit à une température supérieure dix ° C, ce qui est le plus souvent le cas. Le pouvoir calorifique et le COP obtenus à partir de la capture dépassent tous les autres modes, cependant l'énergie nécessaire au pompage ne doit pas peser sur les gains obtenus. L'idéal est d'utiliser une pompe à vitesse variable et d'évacuer l'eau dans un deuxième puits, en aval de la nappe phréatique.

D'autres contraintes techniques peuvent limiter les températures de fonctionnement: impossible de rejeter de l'eau pure à moins 0 ° C, phénomène de givrage (source froide); haute pression limitée par la résistance mécanique du circuit haute pression (source chaude), limitation du transfert effectif d'énergie entre les sources (dimensionnement et encrassement des échangeurs).

Le chauffage au sol dans la maison (chauffage au sol), une alternative aux radiateurs traditionnels, permet des performances optimales car il ne nécessite pas une température élevée. Dans le cas des radiateurs, il est préférable que ceux-ci soient dimensionnés pour pouvoir fonctionner à "basse température". Si ce n'est pas le cas, une autre source d'énergie sera nécessaire pour augmenter la température du circuit et assurer son fonctionnement (voir limitation de température au chapitre précédent).

Pompe à chaleur marine ou aquatique(Éditer | changer le code)

Exemple d'échangeur de chaleur à 12 lignes en boucle, ici monté au sol, avant d'être coulé au fond d'un étang pour être utilisé dans une installation de pompe à chaleur.

L'échangeur est immergé à l'aide d'un ballast pour être utilisé dans une installation de pompe à chaleur. En hiver, les calories sont capturées dans l'eau et en été, les frigories de l'eau peuvent être exploitées. Ce système est proche de celui du puits canadien; il nécessite un volume d'eau suffisant. Selon les cas, il peut refroidir ou chauffer l'eau de l'étang, avec des conséquences écologiques à prévoir, positives ou négatives selon le contexte.

Les calories (ou si nécessaire les frigories) sont pompées dans un grand volume d'eau, comme l'océan, un lac ou une rivière. Pour une installation individuelle, il peut s'agir d'un étang.

Quelques exemples d'installations fonctionnant avec une pompe à chaleur marine:

• Monaco⁽²⁾ utilise l'équivalent de 4,8 mégawatts de thermes prélevés dans l'eau du "Port Hercule" (Quai Antoine 1^st) pour chauffer 400 000 m², via 3 échangeurs de chaleur à plaques d'une capacité d'échange unitaire de 1600 kW ;
• La Seyne-sur-Mer (France, 83) a pu approvisionner 54 000 m depuis 2009² bâtiments tertiaires et logements construits sur l'ancien chantiers navals avec 4800 kW pris de la mer via des pompes à chaleur réversibles "eau-eau" à haut rendement(3) ;
• Cherbourg a construit une chaufferie collective qui utilise (depuis l'été 2013) la chaleur de l'eau du Bassin du Commerce pour chauffer plus de 1 300 logements (en évitant 1 730 t / an Émissions de CO_{2)⁽⁴⁾ dans le " Quartier Divette », Via 2 pompes à chaleur de 1092 MW chaque. Cela couvrira 84% des besoins de chauffage du quartier, les chaudières à gaz déjà présentes complètent le système pour les 16% nécessaires en période froide (équivalent aux émissions de 850 voitures), avec 30% de coûts en moins pour les habitants.}
• La zone de développement euro-méditerranéenne (Marseille) comprend deux unités thalassothermiques:
  1. Le réseau Massileo⁽⁵⁾ par Optimal Solutions⁽⁶⁾ (filiale du groupe Dalkia Conseil Chauffage) située sur Euromed 2. Inauguré le 13 octobre 2017, ce réseau intelligent d'énergies renouvelables alimente les bureaux, commerces et logements en chauffage, climatisation et eau chaude sanitaire à partir de 75% d'énergie renouvelable grâce à la thalassothermie. Le réseau est constitué d'une boucle d'eau douce tempérée qui relie la station de récupération des calories d'eau de mer, située dans le port de Marseille, aux pompes à chaleur installées dans les sous-sols des bâtiments. L'eau de mer est prise à 4 mètres de profondeur dans le port de Marseille. Les échangeurs de chaleur transfèrent les calories de l'eau de mer vers une boucle d'eau douce tempérée avant de la restituer à son environnement naturel sans risque pour la flore et la faune. La boucle d'eau douce est reliée à une usine de production où les pompes à chaleur convertissent l'énergie marine à la bonne température pour le chauffage, l'eau chaude et la climatisation. Pour l'efficacité énergétique, les bâtiments échangent leurs calories. Ce réseau permet une réduction des émissions de CO_{2 80% par rapport à une solution issue des énergies fossiles. Depuis 2017, Massileo est au service de l'écoquartier Smartseille par Eiffage Immobilier (58 000 m², consommant 5 MW). Avec une capacité de production chaude et froide de 21 MW, le réseau vise à fournir jusqu'à 500 000 m² des bâtiments.}
  2. Le réseau Thassalia^(sept) by Conseil Chauffage Cofely est situé sur Euromed 1. La centrale, installée au Grand Port Maritime de Marseille et inaugurée en octobre 2016, est la première en France et en Europe à utiliser l'énergie thermique marine. Il alimente en chaud et en froid tous les bâtiments qui lui sont connectés via un réseau de 3 km, soit 500 000 à long terme. m² situé dans l'éco-quartier euroméditerranéen. Résultat: 70% d'émissions de gaz à effet de serre en moins.
• La Grande-Motte a attribué en janvier 2020 à Dalkia le contrat de concession de son futur réseau thalassothermique destiné à fournir l'équivalent de 3 100 logements en chaleur et en froid; tous les bâtiments publics (centre culturel, palais des congrès, mairie) seront affectés en premier, ainsi que le casino, puis les copropriétés; l'équipement sera alimenté à 66% par l'eau de la Méditerranée. Un autre projet est en préparation à Sète⁽⁸⁾.
• À Saint-Pierre (Réunion), la climatisation de l'hôpital Alfred-Isautier sera largement climatisée avec de l'eau de mer puisée en profondeur, réduisant ainsi sa consommation électrique de 30%⁽⁹⁾.

Pompe à chaleur air / air(Éditer | changer le code)

La chaleur est extraite de l'air extérieur pour être renvoyée à l'air intérieur. Cet ensemble se retrouve également sur les systèmes de pompage de la chaleur de l'air évacué (vicié) d'une pièce pour la restituer à l'air frais injecté. C'est le cas pour certains CMV à double flux.

D'autres pompes à chaleur utilisent l'air comme source froide (l'air de refroidissement pour chauffer l'eau d'une piscine par exemple), mais l'efficacité est plus faible et dépend de la température de l'air extérieur. Les risques de givrage du radiateur extérieur peuvent être importants lorsque la température de l'air extérieur est basse et l'humidité élevée, l'efficacité devenant alors très faible.

Certains modèles sont réversibles (ou, à tort, «réversibles»), c'est-à-dire capables de transférer la chaleur de la maison vers l'extérieur. Ces machines ont l'avantage de pouvoir être utilisées comme climatisation si les échangeurs de chaleur s'y prêtent: le chauffage par le sol a une capacité relativement limitée pour devenir un plancher de refroidissement mais les radiateurs ne sont pas adaptés (question d'échange et de génération de condensats de zone ): ils doivent être remplacés par des ventilo-convecteurs qui sont nettement plus chers et génèrent d'autres contraintes (alimentation, évacuation des condensats, bruit, etc.).

Les pompes à chaleur air-air peuvent utiliser l'air d'un échangeur air-sol pour fournir de l'air à l'air, améliorant ainsi leur efficacité. En pratique, le grand débit d'air en circulation réduit considérablement cet avantage: le puits canadien ou provençal n'est efficace qu'avec un volume d'air compatible avec la vitesse d'échange thermique de l'air introduit, la capacité d'échange thermique de la conduite et la température du de la terre autour du tuyau.

En général, un puits canadien est plutôt utilisé pour réchauffer l'air frais admis dans le bâtiment. Avec de tels flux d'air, il est préférable de récupérer l'énergie de l'air évacué et éventuellement de chauffer l'air frais avec l'énergie récupérée.^{(pas clair)}. Il existe des pompes à chaleur à double flux air-air qui effectuent cet échange tout en assurant les flux d'air et donc le renouvellement de l'air contrôlé à l'intérieur du bâtiment.

Comment fonctionne la PAC(Éditer | changer le code)

Pour comprendre le fonctionnement d'une pompe à chaleur (PAC), qu'elle soit géothermique (utilisant la chaleur contenue dans le sol), aérothermique (celle contenue dans l'air) ou aquathermique (celle contenue dans l'eau de mer, les cours d'eau ou les eaux souterraines libres), elle est nécessaire pour isoler le fluide caloporteur et appliquer le principe de conservation de l'énergie au cours d'un cycle. Ce principe permet de dire que les flux thermiques «entrants» et «sortants» de ce fluide sont équilibrés au cours du cycle en ce sens que le flux thermique émis par le fluide à la source chaude lors de la réaction exothermique (c'est-à-dire produisant de la chaleur) dans le condenseur est vu négativement par le fluide caloporteur alors que les deux formes d'énergie qu'il reçoit de l'extérieur, à savoir l'apport d'énergie primaire payante maintenant le cycle et la contribution thermique provenant de la source froide lors de la réaction endothermique (c'est-à-dire consommant chaleur) dans l'évaporateur sont perçus positivement par ce même fluide. Ce qui est vu négativement par le fluide caloporteur équilibre ce qui est vu positivement en vertu de la loi sur la conservation de l'énergie.

Cette technique, connue depuis plus de trente ans, a subi des évolutions techniques importantes qui lui permettent de concurrencer voire dépasser en termes de performances les moyens de chauffage "traditionnels". Une pompe à chaleur est dite réversible (ou inversible) lorsque le circuit de fluide caloporteur comprend une vanne 3 voies permettant d'inverser les fonctions du condenseur et de l'évaporateur ce qui permet, dans une faible mesure dans le cas du plancher , pour refroidir les parties de la vie en été.

La pompe à chaleur aquathermique (eau) la plus efficace utilise une source d'eau: puits, rivière, lac, ruisseau, eau souterraine. Il faut vérifier que cette source est disponible en quantité suffisante, que son utilisation est autorisée (gestion de l'eau et services sanitaires). pour la climatisation double effet (chaud et froid) l'impact sur la source est:

Hiver

le rejet ou le retour d'eau plus froide que l'eau pompée lors de la déshydratation augmente la capacité de l'eau à retenir l'oxygène mais diminue la température de l'eau favorable ou non pour l'environnement et la vie aquatique, en fonction de la température initiale^{(réf. voulu)} ;

été

la tendance à réchauffer l'eau risque de générer un manque d'oxygénation qui peut avoir un effet néfaste sur la végétation et la vie animale, sauf si la source est très froide comme dans une rivière proche d'un glacier.

La pompe à chaleur aérothermique (air) utilise l'air extérieur, toujours disponible en abondance, rejetant l'air plus froid en hiver (avec risque de givrage du capteur extérieur si le temps est humide) et plus chaud en été (ce qui peut être gênant lors d'une chaleur) vague). La circulation de l'air peut être bruyante, surtout si la climatisation est de mauvaise qualité et très utilisée.

Circuit de collecte(Éditer | changer le code)

Pour les habitations individuelles ou les petits bâtiments, la plupart des pompes à chaleur «géothermiques» captent l'énergie du sol via un circuit composé de tuyaux en cuivre recouverts de polyéthylène pour les installations avec réfrigérant ou en polyéthylène pour les installations d'eau glycolée. . Il existe deux types de capture:

capteurs horizontaux

enterré entre 60 et 120 cm en profondeur, le circuit est constitué de boucles (par exemple sous le jardin). La surface occupée par les capteurs dépend de la nature du sol, elle peut occuper environ le double de la surface à chauffer, soit par exemple 400 m² pour une surface à chauffer de 200 m². Cet espace peut être planté d'herbe ou de petits arbustes, mais ne peut pas accepter d'arbres à longues racines.

capteurs verticaux

le circuit comprend un tuyau formant une boucle verticale unique. Il nécessite un forage profond (environ 80 m), ou peu profond (environ 30 m) en cas de capture à expansion directe. Plus cher, il a l'avantage d'occuper moins d'espace au sol. Les capteurs verticaux sont également appelés "sondes géothermiques".

Le circuit de collecte de la pompe à chaleur air est généralement absent lorsque la pompe est externe: elle aspire et libère dans son environnement certains modèles intérieurs ou en les locaux techniques aspirent et rejettent par les conduits.
Les capteurs à distance doivent néanmoins être connectés par le circuit frigorifique chargé en frigorigène.

Le circuit de collecte de la pompe à chaleur eau se compose d'une pompe de circulation, d'un point de prélèvement avec crépine et filtre et d'une décharge.

Le dispositif CAP(Éditer | changer le code)

L'appareil, qui récupère la chaleur de la source froide grâce au circuit de capture, a quatre composants principaux (voir schéma ci-contre):

1. le condenseur (source chaude): le fluide frigorigène libère sa chaleur dans le fluide secondaire (eau, air, etc.) passant de l'état gazeux à l'état liquide,
2. le réducteur de pression (souvent appelé à tort un détendeur): il réduit la pression du fluide frigorigène en phase liquide.
3. leévaporateur (source froide): la chaleur est extraite du fluide secondaire pour vaporiser le réfrigérant.
4. le compresseur : propulsé par un moteur électrique ou à combustion interne (gaz naturel par exemple), il augmente la pression et la température du fluide frigorigène gazeux en le compressant

Il existe deux techniques différentes:

relaxation directe

il se compose d'un seul circuit. Le réfrigérant s'écoule directement dans le plancher chauffant ou les convecteurs. Le circuit de collecte joue le rôle d'évaporateur et le circuit de chauffage celui du condenseur. Cette technique est communément appelée sol-sol.

systèmes indirects ou saumure PAC

la pompe à chaleur dispose d'un circuit séparé pour la collecte, la pompe à chaleur et le chauffage.

Il existe également des systèmes mixtes: le capteur géothermique contient du fluide frigorigène et les émetteurs d'eau (pompe à chaleur nappe phréatique).

Avantages et inconvénients des techniques:
Avantages :

• L'échange de chaleur sol-fluide frigorigène est augmenté, ce qui permet une réduction de la longueur de l'échangeur.
• pas d'échangeur eau-réfrigérant supplémentaire
• aucune pompe de circulation requise car aucun circuit de saumure
• pas de problème de purge par rapport aux systèmes indirects

désavantages:

• la charge de réfrigérant peut être importante, notamment dans les techniques sol-sol.
• ne convient pas aux terrains escarpés (besoin de pièges à huile)

Techniques eau glycolée

Avantages :

• adapté aux terrains escarpés
• fonctionnement en free-cooling

désavantages:

• l'efficacité est inférieure à l'efficacité des pompes à chaleur à détente directe: un échangeur d'eau saumure-réfrigérant supplémentaire est nécessaire ainsi qu'une pompe de circulation.
• il existe un danger de pollution des eaux souterraines par le glycol. Dans cette optique, les entreprises d'installation devraient utiliser du monopropylène glycol. Celui-ci a une viscosité plus élevée que le monéthylène glycol, est plus cher mais de qualité alimentaire (selon les fabricants, biodégradable à 98%)(dix). Cette précaution est parfois ignorée par les fabricants de pompes à chaleur eux-mêmes⁽¹¹⁾.

Le circuit de chauffage(Éditer | changer le code)

Trois types d'émetteurs de chauffage sont principalement utilisés:

Il est important de se rappeler que les pompes à chaleur n'offrent une efficacité intéressante que si elles sont connectées à des émetteurs dimensionnés pour les basses températures. En effet, les coefficients de performance annoncés par certaines publicités à des températures d'eau élevées sont fantaisistes^{(Réf. Requis)}.
Les radiateurs peuvent parfois être réutilisés s'ils sont adaptés au chauffage à basse température; cela peut être le cas pour les anciennes installations dimensionnées pour le fonctionnement du thermosiphon: les dimensions des tuyaux et des radiateurs peuvent permettre de chauffer à basse température avec un débit bien supérieur à celui du thermosiphon grâce aux accélérateurs modernes.
Il est également possible de redimensionner certains radiateurs en fonction des besoins spécifiques de la pièce concernée afin de compenser la baisse de température par une surface d'émission plus importante. Il s'agit de la solution la plus couramment utilisée en cas de rénovation d'une installation existante. La nécessité de minimiser la température du liquide de refroidissement pour optimiser le COP de la pompe à chaleur nécessite une régulation fine selon une loi de l'eau bien adaptée prenant également en compte la température extérieure.

Fonctionnement d'une pompe à chaleur géothermique avec fluides intermédiaires

Cycle thermodynamique(Éditer | changer le code)

Le fluide circulant dans une pompe à chaleur subit un cycle de transformation composé de quatre étapes:

• A la sortie du compresseur, le fluide est sous forme gazeuse à haute pression et sa température est élevée.
• Dans le condenseur, le fluide passe à l'état liquide et cède de l'énergie (chaleur latente) qui est transférée vers l'extérieur (circuit de chauffage) sous forme de chaleur.
• A la sortie du condenseur, le fluide (liquide) voit sa température baisser drastiquement.
• Dans le régulateur, l'énergie du fluide (son enthalpie) reste constante.
• A la sortie du régulateur, le fluide est à l'état liquide basse pression. Sa température baisse dès qu'il peut (même un peu) s'évaporer.
• Dans l'évaporateur, le fluide récupère l'énergie sous forme de chaleur en s'évaporant. La pression reste constante et le fluide devient complètement gazeux.
• A la sortie de l'évaporateur, le fluide est revenu (environ 5 ° C) et à basse pression.
• Dans le compresseur, le gaz passe à une haute pression grâce à l'énergie mécanique fournie par le compresseur. Sa température augmente selon la loi de Laplace.

Réfrigérant(Éditer | changer le code)

Les fluides frigorigènes les plus couramment utilisés pour les pompes à chaleur sont:

Les plus anciens fonctionnent toujours avec des gaz désormais interdits dans les nouveaux équipements, comme le R22 qui n'est plus commercialisé en Europe depuis 2015. Ces fluides sont soumis à une récupération obligatoire du gaz dans une bouteille de transfert à traiter. Ces gaz sont nocifs pour la couche d'ozone.

Il existe également des PAC utilisant du CO_{2 supercritique comme réfrigérant, commercialisé sous le nom générique EcoCute. Encore peu distribués en Europe, ils sont beaucoup plus répandus au Japon⁽¹²⁾.}

Utilisation de la pompe à chaleur du bâtiment(Éditer | changer le code)

Marché européen(Éditer | changer le code)

Le parc en exploitation dans l'Union européenne est estimé à 34,4 millions de pompes à chaleur (PAC) en 2017. Leur production d'énergie renouvelable est estimée à 10,6 Mtep. Le marché des pompes à chaleur aérothermiques 2017 a atteint 3,46 millions d'unités vendues, dont 1,44 million en Italie, 0,913 million en Espagne et 0,487 million en France; le marché des pompes à chaleur géothermiques a atteint 82 401 unités, dont 22 641 unités en Suède et 20 170 unités en Allemagne. La flotte totale est répartie comme suit fin 2017⁽¹³⁾ :

Marché en France(Éditer | changer le code)

En 2006, 53 510 pompes à chaleur domestiques ont été installées en France contre seulement un millier en 1997, ce qui permet à ce pays de devenir le deuxième marché européen de cet appareil derrière la Suède mais devant l'Allemagne et la Suisse. Cependant, dans les pays nordiques, 95% des maisons neuves en sont équipées, contre seulement 10% en France où, cependant, le marché double de valeur d'année en année.⁽¹⁴⁾.

En 2009, le gouvernement français a proposé un crédit d'impôt de 40% sur les équipements, plafonné à 16 000 € pour un couple marié et 8.000 € pour une personne seule ou un couple non marié; ce plafond s'appréciant sur cinq années consécutives. Ce crédit d'impôt 2009 était exclusivement lié au coût du bloc principal de la pompe à chaleur, hors installation. Il couvrait les pompes à chaleur géothermiques et les pompes à chaleur air-eau; puisque 1^st janvier 2009, les pompes à chaleur air / air ne sont plus prises en charge.

En 2011, l'État a réduit le crédit d'impôt pour pompes à chaleur à 36% pour les pompes à chaleur géothermiques (y compris l'installation de capteurs au sol) et à 22% pour les pompes à chaleur aérothermiques autres que l'air-air. Le marché français des pompes à chaleur est donc soumis à différentes lois de finances. Ainsi en France le nombre de pompes à chaleur air-eau et géothermie est passé de 153 000 unités en 2008 à 121 000 unités en 2009 et à 63 000 unités en 2010.(15)^,(16).

En 2018, le mécanisme du CEE ainsi que le crédit d'impôt cumulatif pour la transition énergétique (CITE) et la prime «Boost d'économie d'énergie» permettent aux ménages français à faible revenu de bénéficier de la «pompe» 1 euro de chaleur »⁽¹⁷⁾ sous certaines conditions de ressources fixées par l'ANAH⁽¹⁸⁾.

Selon l'AFPAC (Association française de la PAC), au premier trimestre 2014, le marché français de la PAC a considérablement progressé grâce à RT2012: un PAC a été installé dans 40 à 50% des logements neufs; un groupe de travail associant l'AFPAC et l'AFPG (Association française des professionnels de la géothermie) vient d'être mis en place pour relancer la pompe à chaleur géothermique, réduire le coût des installations et permettre à ce marché de retrouver, à terme, un niveau «naturel» de 15 à 20 000 pièces par an⁽¹⁹⁾.

Dans le scénario «negaWatt 2017»^(20),(21), les pompes à chaleur consomment beaucoup plus efficacement l'électricité en 2050 que les radiateurs électriques.

Installation en Suisse(Éditer | changer le code)

La pompe à chaleur module-système (PAC system-module) est une norme suisse pour la planification, la construction et la mise en service de pompes à chaleur dont la puissance thermique est inférieure ou égale à environ 15 kW.

Une pompe à chaleur peut être optimisée et même renforcée en combinant à une autre source d'énergie (par exemple photovoltaïque), permettant une amélioration des résultats respectifs, comme l'a montré une expérimentation (+ 20% de rendement à Chambéry en Savoie). C & # 39; est un des moyens (breveté en France sous le nom « Aedomia "⁽²²⁾) atteindre la «basse consommation» du bâtiment à énergie positive. La chaleur accumulée par les panneaux photovoltaïques peut être récupérée pour améliorer le rendement d'une pompe à chaleur, elle-même alimentée par l'électricité produite. De plus le module photovoltaïque produit plus d'électricité quand il est ainsi refroidi. Un stockage intermédiaire d'énergie thermique (calories) dans un ballon d'eau chaude est nécessaire, voiture les pompes à chaleur classiques arrêtent (par sécurité) au-dessus de 40 ° C, alors que l & # 39; air chauffé par le soleil peut atteindre 50 ° C⁽²³⁾.

Articles connexes(Éditer | changer le code)

Liens externes(Éditer | changer le code)