Pompes à chaleur - Thermodynamie

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Un chauffe-eau thermodynamique est un système de production d'eau chaude, composé principalement d'une pompe à chaleur et d'un ballon de stockage d’eau, qui capte l'air ambiant de votre domicile pour en extraire les calories et les utiliser pour chauffer l'eau sanitaire que vous allez consommer.

La pompe à chaleur intégrée au chauffe-eau thermodynamique dispose d'un ventilateur qui aspire l'air environnant, afin de réchauffer un fluide frigorigène circulant dans un circuit fermé. L'air est ensuite rejeté dans le local ou hors de l'habitation, une fois que les calories qu’il contient ont été extraites. En s'échauffant, le fluide frigorigène passe d'un état liquide à un état gazeux, et ce gaz va pouvoir être comprimé au sein d'un compresseur, dans le but d'accroître sa pression et sa température. La chaleur du fluide est alors transférée vers le ballon de stockage d’eau via un échangeur thermique, ce qui permet de chauffer l'eau sanitaire de votre habitation. Enfin, en refroidissant, le fluide retrouve sa forme liquide et un nouveau cycle de chauffe peut commencer. Le fonctionnement d’un chauffe-eau thermodynamique s’appuie en grande partie sur une source d'énergie renouvelable (l’air), ce qui vous donne accès à des aides et subventions diverses.

Le fluide frigorigène qui circule dans la pompe à chaleur est maintenu dans sa forme liquide jusqu'à -5°C. Ainsi, tout air ayant une température supérieure est en mesure de provoquer son passage à l'état gazeux et donc la production d'eau chaude. L'idéal est de capter l'air intérieur de votre domicile, notamment dans les pièces de services comme la buanderie ou la salle de bain. Cependant, la pièce choisie doit avoir un volume d'air d'au moins 20 m³ pour le bon fonctionnement de l'appareil, soit l'équivalent d'une superficie (minimale) de 10 m².

Notez que vous pouvez parfaitement installer le chauffe-eau thermodynamique dans une pièce plus petite, et capter l'air dans une pièce connexe plus adéquate via la pose d'une gaine permettant de capter l’air de la pièce en question, même si cette solution entraînera des dépenses plus importantes. Grâce à notre simulateur d'économies d'énergie, vous saurez si cette alternative au chauffe-eau électrique fait partie des solutions les plus adaptées à votre habitation.

L'avantage du chauffe-eau thermodynamique avec captage de l'air intérieur par rapport à d'autres solutions utilisant des énergies renouvelables, comme le chauffe-eau solaire, est qu'il fonctionne hiver comme été, sans être impacté par les saisons ou le mauvais temps. Lorsque la demande en eau chaude est plus élevée que d'ordinaire, par exemple lorsque vous recevez des invités pendant quelques jours, une résistance électrique présente dans le ballon de stockage prend le relais. Ce système d'appoint associé au chauffe-eau thermodynamique vous assure ainsi de ne jamais manquer d'eau chaude quoiqu'il arrive. Bien sûr, il est préférable de bien dimensionner son installation pour ne pas utiliser en permanence la résistance, ce qui entraînerait une hausse de la consommation électrique et réduirait vos économies d’énergie.

Le chauffe-eau thermodynamique fonctionne en utilisant le captage aérothermique. Autrement dit, il récupère l'énergie présente naturellement dans l'air. Ce peut être l'air de la pièce dans laquelle le chauffe-eau est installé, l'air provenant de la ventilation mécanique contrôlée (VMC) de votre habitation ou, plus rarement, l'air extérieur.

Cette dernière solution est moins répandue car elle est beaucoup moins efficace en période de froid, et elle oblige à percer un trou dans un de vos murs pour connecter le chauffe-eau à un bloc extérieur qui capte l’air. L'air capté ne doit être ni trop chaud, ni trop froid (entre -5°C et 35°C). C'est pourquoi coupler votre chauffe-eau thermodynamique à votre VMC simple ou double flux peut être intéressant car cela augmente le coefficient de performance (COP) du système de chauffe et accroît les économies d'énergie.