Pompes à chaleur : le chauffage à l'épreuve du temps

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Pompe à chaleur Viessmann Vitocal 200-G

Les pompes à chaleur (PAC) utilisent l'énergie renouvelable issue de la terre, du soleil, de la nappe phréatique ou de l'air. Dans tous les cas, elles permettent de réduire la consommation de combustibles fossiles, d'économiser des ressources précieuses et de réduire les émissions de CO2 préjudiciables au climat.

La pompe à chaleur en un coup d'œil : avantages, types. 

Les pompes à chaleur sont le premier choix de ceux qui souhaitent réduire leur facture de chauffage et produire de la chaleur de manière plus écologique. En effet, l'environnement fournit gratuitement et sans limite l'énergie nécessaire au chauffage par pompe à chaleur. Cette installation de chauffage à part entière nécessite très peu d'énergie. Une pompe à chaleur fonctionne indépendamment des combustibles fossiles et contribue activement à la réduction des émissions de CO2 et à la protection du climat.

Résumé des avantages de la pompe à chaleur

Utilisation efficace de l'énergie disponible gratuitement dans le sol, l'air, les eaux souterraines ou le soleil
Plus grande indépendance vis-à-vis des combustibles fossiles tels que le fioul ou le gaz
Contribution à la réduction des émissions de CO₂
La combinaison avec une unité de ventilation mécanique permet de créer une installation de climatisation complète

Solutions avancées et individuelles de Viessmann

Les pompes à chaleur de Viessmann offrent des avantages supplémentaires. La nouvelle unité extérieure se caractérise par un fonctionnement particulièrement silencieux grâce à sa conception acoustique avancée. En outre, la plupart des pompes à chaleur de Viessmann disposent des fonctions de refroidissement actif et de refroidissement naturel. Outre leur utilisation classique en tant que générateurs de chaleur par temps froid, elles peuvent également créer un climat ambiant agréable en été en apportant de l'air frais dans la maison. 

La vaste gamme de produits de Viessmann permet de trouver la pompe à chaleur adaptée à chaque demande. Dès la phase de conception, les conditions structurelles et géologiques, ainsi que les préférences personnelles concernant la demande de chaleur, peuvent être prises en compte. Les pompes à chaleur peuvent être utilisées avec des installations solaires photovoltaïques ou thermiques ou en mode hybride avec une installation de chauffage au mazout ou au gaz . Cela permet de mettre en œuvre les préférences individuelles avec une grande facilité.


Les différentes installations de chauffage nécessitent des températures différentes. Le chauffage par des radiateurs nécessite des températures allant jusqu'à 70 degrés Celsius. Le chauffage par le sol, quant à lui, fonctionne avec une température de départ de seulement 35 degrés Celsius. Pour assurer le fonctionnement le plus économique d'une installation de chauffage par pompe à chaleur, l'ensemble de l'installation de chauffage est important. Les pompes à chaleur air/eau haute témpérature de Viessmann peuvent alimenter en chaleur suffisante à la fois le chauffage par le sol et les radiateurs. Elles conviennent donc aussi bien à la modernisation d'un bâtiment ancien qu'aux projets de construction neuve.

 

Le chauffage selon le principe du réfrigérateur

La pompe à chaleur fonctionne selon un principe simple et est étonnamment efficace.En termes simples, elle fonctionne comme un réfrigérateur, mais à l'envers. Alors qu'un réfrigérateur dirige la chaleur vers l'extérieur, les pompes à chaleur prélèvent l'énergie du sol, de l'air ou de la nappe phréatique et la transfèrent dans l'espace habitable via le système de chauffage.

Processus de compression d'une pompe à chaleur

De plus en plus chaud vers le centre : à une température initiale comprise entre 5 et 18 °C, on obtient une température de départ allant jusqu'à 72 °C.

Le circuit frigorifique des pompes à chaleur Viessmann en bref

La conception du circuit frigorifique est déterminante pour l'efficacité d'une pompe à chaleur. Viessmann utilise pour cela les composants les plus avancés. Ils se caractérisent par un fonctionnement silencieux, de faibles vibrations et une durée de vie extrêmement longue. Pour produire de la chaleur, l'énergie thermique est extraite de l'environnement et utilisée pour évaporer un fluide frigorigène qui bout à basse température. Le compresseur à entraînement électrique comprime le gaz ainsi créé et le porte à un niveau de température plus élevé. Un échangeur de chaleur transfère l'énergie du gaz chauffé vers le circuit de chauffage. Le fluide frigorigène, encore sous pression, se condense à nouveau et est détendu dans une vanne d'expansion. Ce faisant, la température diminue fortement. Le cycle, et avec lui le chauffage par pompe à chaleur, recommence alors.

Vous pouvez découvrir en détail le fonctionnement de ce processus dans la section intitulée Comment fonctionne la pompe à chaleur. Vous trouverez également un résumé des besoins en électricité d'une pompe à chaleur et des conseils sur la manière de réduire les coûts d'électricité.

Les types de pompes à chaleur diffèrents en fonction de la source d'énergie

Les pompes à chaleur utilisent l'énergie environnementale pour chauffer les pièces et l'eau. Il faut donc exploiter différentes sources. La meilleure source de chaleur pour la pompe à chaleur dépend dans chaque cas des conditions locales et de la demande de chaleur. Les pompes à chaleur Viessmann sont présentes sur le marché depuis les années 1970 et utilisent différentes sources d'énergie :

  • Air
  • Sol
  • Eau

Les propriétaires d'installations de chauffage et les candidats à la rénovation ont un large choix de pompes à chaleur Viessmann, avec des modèles adaptés à toutes les sources de chaleur et à tous les besoins. Avec la technologie Viessmann appropriée, vous pouvez maintenir vos coûts de chauffage à un niveau bas dès le premier jour, et réduire la charge sur l'environnement.

Chaleur de l'air

L'air est disponible partout, et il est gratuit. En outre, l'air ambiant contient toujours de la chaleur, même s'il fait froid dehors. La limite inférieure, physique de la température est de -273,15 degrés Celsius. Cela signifie que toute température supérieure à cette limite contient encore de l'énergie thermique qui peut être utilisée. Même si cela est possible en théorie, le fonctionnement économique d'une pompe à chaleur à air ne peut être atteint que jusqu'à environ -20 degrés Celsius. La pompe à chaleur peut être placée aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur. Pour des informations détaillées sur le fonctionnement de cette pompe à chaleur, voir : Comment fonctionne la pompe à chaleur à air.

[1] Pompe à chaleur Vitocal
[2] Ballon d'eau chaude sanitaire
[3] Ballon tampon d'eau de chauffage

Chaleur du sol (sonde)

Une énorme quantité d'énergie dort dans la terre, et elle est presque inépuisable. Cette source de chaleur permet d'obtenir des températures relativement élevées et constantes. À partir d'une profondeur d'environ 10 mètres, ces températures restent relativement élevées, même en hiver. Plus la profondeur augmente, plus les températures augmentent, et avec elles, la quantité d'énergie thermique. À l'aide d'une pompe à chaleur sol/eau, une partie de cette énergie peut être utilisée pour le chauffage central et l'eau chaude sanitaire.

Il existe deux méthodes courantes pour fournir de la chaleur à la pompe à chaleur. Les capteurs géothermiques tels que les capteurs de surface et les capteurs en cunette ou les nattes d'absorption d'énergie, sont posés près de la surface et absorbent l'énergie thermique sur leurs grandes surfaces pour la transférer ensuite à la pompe à chaleur. Les sondes géothermiques, quant à elles, sont enfoncées dans le sol verticalement ou en biais et extraient l'énergie thermique à une profondeur de 40 à 100 mètres. Par conséquent, elles nécessitent moins d'espace que les capteurs géothermiques.

Par rapport aux pompes à chaleur à air, les pompes à chaleur sol/eau atteignent généralement des efficacités plus élevées, quelle que soit la méthode d'extraction de la chaleur. En revanche, l'effort de planification est plus important en raison de la grande surface nécessaire ou de l'autorisation officielle. Pour plus d'informations sur cette source de chaleur, voir la section intitulée Comment fonctionne la pompe à chaleur sol/eau.

[1] Pompe à chaleur Vitocal
[2] Boiler thermodynamique
[3] Ballon tampon d'eau de chauffage

Chaleur de la nappe phréatique

L'eau souterraine est également un excellent accumulateur d'énergie, fournissant des températures constantes de plus de dix degrés Celsius tout au long de l'année. Pour pouvoir utiliser l'énergie thermique, une installation de puits composée de puits d'alimentation et de puits de retour est nécessaire. Un aspect essentiel lors de la planification de ce type de pompe à chaleur est la protection de l'eau. Dans certaines circonstances, les autorités responsables peuvent refuser d'accorder une autorisation pour une pompe à chaleur eau/eau. Il est important de se renseigner auprès de l'autorité concernée avant d'acheter.

Mais même dans les régions où une installation de puits est autorisée, cela ne signifie pas automatiquement un fonctionnement économique. En effet, la composition de l'eau a une influence décisive sur le bon fonctionnement et l'efficacité de la pompe à chaleur. Si l'utilisation d'une pompe à chaleur eau/eau n'est pas possible, la pompe à chaleur eau sol/eau avec accumulateurs de glace ou capteurs géothermiques est une bonne alternative dans la pratique.

[1] Pompe à chaleur Vitocal
[2] Ballon d'eau chaude sanitaire
[3] Ballon tampon d'eau de chauffage

Une pompe à chaleur pour eau chaude est destinée à préparer de l'eau chaude. Elle peut être couplée à l'installation de chauffage et peut, avec les composants appropriés, utiliser de manière optimale l'énergie solaire autoproduite.

Si la pompe à chaleur d'eau chaude utilise l'air recyclé comme source de chaleur, elle déshumidifie également la pièce et la protège ainsi du risque de formation de moisissures. Si, par ailleurs, elle est couplée à une installation de distribution d'air existante, elle peut même ventiler les pièces de manière contrôlée. Pour éviter une pression négative, un tuyau d'air de ventilation active est nécessaire. Les pompes à chaleur d'eau chaude Viessmann sont conçues pour un fonctionnement en air recyclé ou air extrait et sont disponibles en option avec un échangeur de chaleur solaire intégré et une unité de contrôle solaire pour une utilisation directe de l'énergie solaire.

Les pompes à chaleur hybrides Viessmann se combinent d'autres sources d'énergie  : c'est un système hautement efficace qui associe une chaudière mazout ou gaz à condensation moderne à une pompe à chaleur produisant une énergie renouvelable via l'énergie environnementale gratuite. Le gestionnaire d'énergie intelligent Hybrid Pro Control peut sélectionner automatiquement le mode de fonctionnement le plus favorable et le plus efficace.

Pompes à chaleur pour le commerce et l'industrie

Les pompes à chaleur Vitocal de Viessmann pour le commerce et l'industrie vous permettent d'utiliser l'énergie environnementale gratuite. Viessmann propose des pompes à chaleur eau sol/eau, eau/eau, air/eau et des pompes à chaleur de grande puissance. Les pompes à chaleur sol/eau utilisent le sol comme source d'énergie via des capteurs ou des sondes géothermiques, tandis que les pompes à chaleur air/eau utilisent l'air extérieur chauffé par le soleil ou la chaleur perdue comme source d'énergie principale. 

Outre la production de chaleur, les produits de la gamme haute puissance présentent également des performances impressionnantes en matière de rafraîchissement, par exemple pour le rafraîchissement des locaux de stockage des aliments et la climatisation des zones de production. Les pompes à chaleur d'une puissance allant jusqu'à 600 kilowatts sont également adaptées aux espaces restreints et peuvent être configurées comme des systèmes en mode binaire.

Photo des pompes à chaleur Vitocal 300-G-Pro en cascade.

Coefficient de performance COP : qu'est-ce que cela signifie ?

Se chauffer avec les pompes à chaleur Viessmann, c'est faire confiance à une technologie éprouvée tout en protégeant l'environnement. En effet, tous les appareils sont dotés de composants soigneusement adaptés et d'un COP élevé. Le COP (coefficient de performance) est un instantané du rapport entre la chaleur utile produite et l'énergie motrice utilisée.

Lors de la conception d'une installation, il est toutefois important de prendre en compte le fonctionnement prévu sur une année entière. Pour ce faire, la quantité de chaleur fournie est calculée par rapport à la demande électrique totale de l'installation de pompe à chaleur, en tenant compte de la puissance des pompes, des unités de commande, etc. Le résultat est appelé le facteur de performance saisonnier ou FPS.

En termes simples, le COP est une valeur caractéristique importante pour les pompes à chaleur. Plus ce coefficient est élevé, plus la pompe à chaleur fonctionne efficacement. 

Un potentiel élevé d'économies

Les pompes à chaleur contribuent à une approche prudente de l'environnement. En même temps, elles offrent la possibilité de réduire les coûts. Les tableaux suivants illustrent le potentiel d'économie.

Économies réalisées lors de la modernisation avec la pompe à chaleur eau sol/eau Vitocal 350-G*

  Ancienne installation Pompe à chaleur eau sol/eau Économies
Consommation/année 3400 l 7280 kWh 4,7 t CO₂
Coûts/année 2890  1350 € 1540 € / 54 %

* Base de comparaison : maison (année de construction 1985), 140 m² de surface habitable avec une ancienne chaudière au fioul de 27 kW. Coûts de consommation arrondis en appliquant les valeurs standard (EID) pour 3400 l de fioul. Prix d'électricité de 2017.