Comparatif des pompes à chaleur

À l’instar du terme "auto", "pompe à chaleur" est un terme général désignant les systèmes de chauffage qui utilisent l’environnement comme source de chaleur. Les nombreuses sources ainsi que les technologies avancées permettent aux propriétaires de trouver le système de chauffage qui leur convient le mieux et leur fournit de la chaleur de manière fiable et économique. Le comparatif des pompes à chaleur ci-après donne une première indication sur le moment il vaut la peine d’investir dans une pompe à chaleur.
 

Caractéristiques communes de toutes les pompes à chaleur

Comme son nom l’indique, ce système de chauffage génère de la chaleur en mettant un gaz sous pression, comme une pompe à air. Quelle que soit la source de chaleur utilisée par le système de chauffage, le cycle de réfrigération est au cœur de chaque pompe à chaleur. Avant de pouvoir amener la chaleur ambiante (air, chaleur issue du sol ou eau) à la température souhaitée, celle-ci passe par des tuyaux pour arriver dans un échangeur de chaleur où circule un fluide frigorigène. Grâce à ses propriétés, le liquide frigorigène s'évapore même à basse température. La chaleur obtenue est toutefois trop basse pour être utilisée pour le chauffage et l’eau chaude. C’est là que le compresseur électrique entre en jeu et augmente la température.
 

Différences entre les pompes à chaleur

Comme indiqué précédemment, une pompe à chaleur peut extraire la chaleur de l'air ambiant mais également du sol.

L'air comme source de chaleur

Les pompes à chaleur à air font partie des pompes à chaleur les plus courantes. Cela s’explique d’une part par la facilité et la rapidité de leur installation et, de l’autre, par leurs coûts d’investissement relativement bas. Une pompe à chaleur air/eau classique extrait de la chaleur de l'air extérieur et amène celle-ci à la température souhaitée au moyen du cycle de réfrigération. En fonction du modèle, les appareils peuvent être installés aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur. Dans le cas des unités monobloc installées à l’extérieur, le circuit de réfrigération est intégralement monté dans la pompe à chaleur. La chaleur produite est transportée jusqu'au bâtiment avec l’eau de chauffage. Dans les pompes à chaleur split, le circuit de réfrigération est isolé. La chaleur est transportée au moyen d’un liquide frigorigène à l’intérieur du bâtiment où se trouve l’échangeur de chaleur de l'évaporateur. Cela garantit également la résistance au gel de l’unité extérieure en cas de coupure de courant.

Un type spécial de pompe à chaleur air/eau est la pompe à chaleur d'air extrait. Au lieu de l'air extérieur, ce type de pompe utilise l'air généralement plus chaud extrait des pièces. En d'autres termes, le compresseur est moins sollicité pour atteindre la température souhaitée. Toutefois, le débit d'air est généralement limité, ce qui signifie qu’un fonctionnement monovalent est impossible. En règle générale, cette pompe est utilisée pour les charges calorifiques très basses.

La chaleur issue du sol comme source de chaleur

Comparée à l'air extérieur, la chaleur géothermique est relativement élevée à une profondeur donnée. De plus, elle reste constante en hiver, même lorsque la couche supérieure du sol est gelée. Les pompes à chaleur sol/eau fonctionnent de manière très efficace et peuvent atteindre des valeurs COP de 5,0. Il existe en principe deux méthodes permettant de récupérer la chaleur issue du sol : les sondes géothermiques sont idéales pour les espaces restreints. Celles-ci sont sont placées dans le sol verticalement ou en oblique à l'aide de trous de forage et extraient la chaleur du sol à une profondeur de 40 à 100 mètres.

Comme alternative aux sondes géothermiques, les capteurs géothermiques n’ont besoin que d’une faible profondeur d’environ un à deux mètres, c.-à-d. sous la limite de gel. Toutefois, ils requièrent un espace bien plus important du fait de leur grande taille et de leur installation horizontale.

Les eaux souterraines comme source de chaleur

Les eaux souterraines constituent une excellente source de chaleur qui fournit des températures élevées constantes tout au long de l’année. Deux citernes sont nécessaires pour la production de chaleur. Pour faire fonctionner efficacement la pompe à chaleur eau/eau, la composition des eaux souterraines et le débit d’eau doivent répondre à des exigences minimales.

Le comparatif des pompes à chaleur doit également inclure le chauffage avec réservoir de glace dont les sources d'énergie sont répertoriées ici.

Les eaux souterraines, l'air et les rayons du soleil comme source de chaleur

Le réservoir de glace est un type spécial de pompe à chaleur. Il fonctionne avec un rendement élevé car il combine trois sources d'énergie, à savoir l'air ambiant, les eaux souterraines et les rayons du soleil.

Un réservoir de glace se compose d’une citerne en béton sans isolation qui est remplie d’eau. Celle-ci comprend des tuyaux en spirale dans lesquels circule un antigel. L’eau, qui sert de source de chaleur primaire, est gelée et dégelée de manière spécifique. Outre la chaleur dissimulée dans le sol, un absorbeur d'air solaire soutient activement le processus de dégel. Pour connaître les différentes étapes du processus, reportez-vous à la rubrique Réservoir de glace.

Quelle pompe à chaleur est adaptée à quelle maison ?

Le choix du type de pompe à chaleur approprié doit tenir compte de la source de chaleur. Alors que les pompes à chaleur air/eau sont utilisées presque partout, l’utilisation d'une pompe à chaleur sol/eau n’est pas judicieuse et autorisée n’importe où. Des forages sont en effet requis pour l’installation des sondes géothermiques.  L’utilisation d’un tel système n’est donc pas adapté à toutes les maisons. Outre la source de chaleur, il est essentiel également de prendre en considération le système de chauffage installé. Par exemple, les pompes à chaleur hybrides conviennent en particulier aux systèmes de chauffage par radiateurs dont les températures sont plus élevées.

Le réservoir de glace : une alternative aux pompes à chaleur sol/eau

Si les propriétaires souhaitent profiter des avantages de la pompe à chaleur sol/eau malgré l'absence d'un permis de forage, ils peuvent s’orienter vers les capteurs géothermiques. Ils doivent toutefois disposer d’un espace libre suffisant pour leur installation. La taille exacte de la zone dépend notamment de la situation du terrain et bien entendu des besoins de chaleur de la maison. En principe, la zone de collecte doit être 1,5 à 2 fois plus grande que la pièce de vie à chauffer. De plus, la zone de collecte doit être sans construction afin que le sol puisse se régénérer plus rapidement à l'aide du soleil et de la pluie.