Principe de la pompe à chaleur
Les PAC sont classées par famille selon :
- Leur source d'énergie : le sol, l'air ou l'eau. Ainsi lorsque la PAC capte la chaleur de la terre, on parle de géothermie (lire notre dossier sur les PAC géothermiques). Si cette chaleur provient de l'eau (nappe phréatique, lac...), il s'agit d'hydrothermie bien qu'on utilise aussi souvent le terme de géothermie. L'aérothermie désigne un puisage de l'air ambiant (plus d'infos dans notre article).
- Le mode de diffusion de la chaleur à l'intérieur de l'habitation: air ou eau. Pour un système de diffusion « air », la chaleur est distribuée par l'air et ventilé dans la maison.
Le mode de diffusion « eau », désigne des circuits reliés aux radiateurs ou au plancher chauffant par exemple.
Les pompes sont qualifiées par deux mots, par exemple : air-eau ou air-air Dans ce cas, le premier terme "air" indique le type d'énergie et le second renseigne sur le type de diffusion "eau".
Pompes à chaleur : les quatre techniques de captage
Le captage horizontal
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Cette technique est la plus utilisée car elle est la plus simple d'installation. C'est aussi celle qui semble offrir le meilleur rendement.
Deux conditions à son implantation : le terrain de votre propriété doit être en bon état et avoir une surface équivalente voire une fois et demi supérieure à celle de votre habitation. Des capteurs d''énergie sont enfouis à 60cm de profondeur environ. D'autres solutions existent cependant si les critères d'installation ne sont pas remplis.
Le captage aérien
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Lorsque la superficie du terrain rend impossible le captage horizontal, la technique du captage aérien permet de récupérer les calories de l'air extérieur et de les transférer au réseau de chauffage pour les transformer en énergie. Cette technique peut être associée à celle du captage horizontal (quand l'espace le permet) pour un meilleur rendement.
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Certaines catégories de PAC peuvent bénéficier d'un crédit d'impôt
- Lire notre dossier sur le crédit d'impôt des réseaux de chaleur
Le captage vertical
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Lorsque le terrain est accidenté ou en pente, le captage vertical reste la meilleure solution. Une sonde géothermique remplie d'eau glycolée (eau additionné au glycol, elle permet d'augmenter la température d'ébullition et ne gèle pas) est alors enfouie entre 50 et 150 mètres de profondeur et puise l'énergie du sous-sol. L'eau circule en circuit fermé avec le système de distribution de chauffage.
Le captage sur nappe d'eau
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Cette technique est également adaptée aux terrains exigus, accidentés ou en pente. L'eau qui alimente le circuit de chauffage est puisée entre 10 et 20 mètres de profondeur, dans la nappe phréatique puis montée en température. La température de l'eau issue des nappes phréatiques étant constante (10 à 12°C), c'est ce type de captage qui offrirait le rendement le plus élevé et le plus constant à la pompe à chaleur.
Zoom sur le captage horizontal
La société Sofath nous présente deux retours d'expérience sur le système de captage horizontal associé à une pompe à chaleur géothermique.
Un chalet d'hôtes des Alpes
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Rappelons le principe : la transmission de chaleur se fait par l'intermédiaire d'un fluide frigorigène. Celui-ci circule en circuit fermé via un réseau de capteurs extérieurs enterré à 60 cm de profondeur et sur une surface de 390 m2. La chaleur ainsi prélevée dans le sol alimente le plancher chauffant de 242 m2 et permet de chauffer les 900 m3 du chalet (soit 12 pièces). Pour bénéficier d'une eau chaude sanitaire à moindre coût et à volonté toute l'année, les propriétaires ont choisi d'installer en option trois ballons d'eau chaude sanitaire de 300 litres chacun. Ainsi ce chalet dispose à la fois d'un système de chauffage performant, pratique et écologique mais aussi d'une solution de production d'eau chaude sanitaire efficace et économique.
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Le prix de l'installation d'une PAC
- Au départ, le prix de l'installation est identique à celui d'un chauffage traditionnel : il varie entre 90 et 150 € le m2 en fonction de la PAC. Un forage, pour un captage vertical ou d'eau de nappe phréatique, engendrera un supplément de coût variant selon la profondeur et la région.
- Le coût de fonctionnement d'un chauffage seul est de l'ordre de 280 à 400 € par an pour une surface d'environ 120 m2, selon les régions. La maintenance du système se limite à effectuer un contrôle annuel de la pression des circuits de captage et un entretien périodique des circuits hydrauliques pour les PAC sol/eau et eau/eau.
Une maison d'architecte en Isère
Le réseau de capteurs extérieurs alimente les 157 mètres carrés de surface habitable, soit six pièces. La pompe à chaleur est reliée au plancher chauffant, un atout pour ses propriétaires qui ont ainsi pu laisser libre cours à leur imagination quant à l'agencement de leur maison, sans contraintes de pose de radiateurs.
Une pompe à chaleur pour la piscine
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L'entreprise Sofath lance une nouvelle gamme de PAC air/ eau conçue pour chauffer l'eau des piscines. Cette pompe à chaleur récupère les calories présentes dans l'air pour les restituer à l'eau de la piscine. L'eau devrait pouvoir être chauffée jusqu'à 25-27°C.
Plusieurs modèles sont d'ors et déjà disponibles à la vente, (de 4,7 à 16,2 Watts). Cette PAC serait étudiée pour fonctionner sur une piscine extérieure jusqu'à 110 mètres carrés et 125 mètres carrés pour un bassin d'intérieur.
Source : Sofath, ADEME
Crédit photo : Sofath®/Claude Fougeirol