Principe d’une pompe à chaleur

La différence de température entre deux milieux peut être utilisée pour entraîner un cycle ou une machine thermique qui possède une sortie de travail externe, comme un compresseur ou un moteur à turbine, afin de convertir la chaleur en énergie mécanique ou vice versa selon que le cycle est isotherme ou adiabatique respectivement ; on parle alors de moteur thermique ou de pompe à chaleur respectivement et d'une sous-classe de machines thermodynamiques appelées respectivement moteurs de Rankine.

Pompe à chaleur
19. May 2022
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Principe d’une pompe à chaleur

Fonctionnement d’une pompe à chaleur

La pompe à chaleur fonctionne comme un réfrigérateur ordinaire et extrait l'énergie thermique de son environnement à travers le détendeur et la batterie du condenseur, qui sont reliés à l'environnement extérieur par deux tuyaux appelés respectivement lignes d'eau froide et d'eau chaude, afin de produire de l'air frais à l'intérieur des locaux (air comprimé). Le compresseur ajoute ensuite de l'énergie à l'air comprimé et le réchauffe jusqu'à environ 40°C avant de l'injecter dans la batterie de l'évaporateur à la température de la pièce (environ 20°C), où il subit un changement d'état et absorbe de l'énergie thermique pour redevenir de la vapeur liquide et la libérer dans la pièce sous forme de chaleur (air évaporé).

Pour plus d’informations sur les pompes à chaleur : https://pompe-a-chaleur-air-eau.fr/

L'efficacité du processus dépend de la quantité d'énergie contenue à l'origine dans la vapeur liquide qui est convertie en chaleur, c'est pourquoi il est important d'avoir un compresseur efficace qui fournit une pression et une capacité d'aspiration suffisantes, par exemple dans une maison avec plusieurs pièces et occupants, vous pouvez avoir besoin d'un compresseur d'une puissance minimale de 300W.

Quel est le prix d'une pompe à chaleur air-air ?

Le coût d'une unité de 15 kW ne devrait pas dépasser 7 000 €, frais d'installation et de maintenance compris.

Le prix de la pompe à chaleur dépend de nombreux facteurs tels que :

  • La qualité de l'équipement lui-même, notamment ses performances.
  • Son efficacité, qui est directement liée à la technologie utilisée.
  • Son classement énergétique
  • Le prix de l'électricité dans votre région
  • La taille de l'installation
  • Un système installé au niveau du sol peut être considérablement moins cher qu'un système installé sur le toit ou dans le sous-sol d'un bâtiment.
  • Le type d'installation

De nombreux facteurs influencent le prix final de l'installation d'une pompe à chaleur :

  • Votre localisation
  • Le climat de votre région
  • Le type de maison dans laquelle vous souhaitez installer
  • La présence ou non d'un mur végétal dans la maison
  • Votre budget
  • La réglementation locale

De combien d'espace votre maison a-t-elle besoin pour une pompe à chaleur ? Il existe différents types de pompes à chaleur qui ont des tailles différentes et donc des capacités différentes (figure 2). Une pompe à chaleur de 30 kWh peut fournir jusqu'à 500 litres d'eau chaude par jour et peut être raccordée à deux systèmes distincts.

En conclusion

Une machine thermique convertit directement la chaleur en travail mécanique ou vice versa, selon qu'elle est isotherme ou non.

Les compresseurs sont des systèmes de machines (compresseurs) utilisés dans un cycle thermique (pompe à chaleur) pour augmenter et diminuer la pression des gaz/fluides/liquides pendant un processus de transfert de chaleur. Les compresseurs les plus modernes peuvent atteindre un facteur de compression très élevé, de 7 et plus, avec une efficacité d'environ 98 % - 99,99 % - et sont un élément clé des climatiseurs et des réfrigérateurs, qui utilisent un gaz (méthane, propane, butane, etc.) comme réfrigérant. La température la plus froide que ces systèmes peuvent réduire est de -79°F ou même -130°F. La pompe à chaleur est le seul système thermique capable de refroidir un bâtiment dans sa plage de confort thermique.

Il existe différents types de pompes à chaleur. Pour calculer les coûts énergétiques d'une pompe à chaleur, il faut connaître une série de facteurs, tels que les réglementations locales. La taille de la pompe à chaleur dont vous avez besoin peut également être influencée par le climat dans lequel vous vivez ou par le type de maison dans laquelle vous souhaitez l'installer. 

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