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IDmaison>Energies Renouvelables>Géothermie et aérothermie>Chauffe-eau et pompe à chaleur
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Chauffe-eau et pompe à chaleur
Le principe de ce chauffe-eau est d’utiliser les calories contenues dans l’air pour fournir l’eau chaude sanitaire. Il fonctionne sur une plage de température d’air comprise entre -5°C et +35°C.
Allier un chauffe-eau et une pompe à chaleur permet d'exploiter naturellement les calories présentes dans l'atmosphère grâce au principe de l'aérothermie. Notre exemple, le produit ASTEO chez CIAT Habitat est doté de trois modes de fonctionnement pour optimiser la consommation énergétique :
mode auto : priorité de fonctionnement à la pompe à chaleur et enclenchement de l'appoint si nécessaire
mode éco : fonctionnement de la pompe à chaleur uniquement
mode boost : fonctionnement pompe à chaleur plus appoint pour chauffage immédiat sur demande
Le COP (Coefficient de Performance est de 3,7. L'économie possible par rapport à un chauffe-eau classique est estimée à 70%.
Temps de chauffe
Le temps de chauffe du ballon par la pompe à chaleur est inférieur à huit heures ce qui permet d'utiliser les plages d'heures creuses pour son fonctionnement.
Equipé d'un échangeur enroulé autour de la cuve, il devient alors impossible en cas de fuite de mélanger le fluide frigorigène (utilisé pour le fonctionnement de la pompe à chaleur) avec l'eau chaude sanitaire. La résistance électrique d'appoint intégrée au ballon est conçue sur le même schéma et aucun contact physique n'existe entre l'eau et l'élément chauffant. Enfin, pour garantir une eau saine, Asteo permet la programmation d'un cycle anti-légionellose en maintenant une température d'eau à 62°C pendant une heure, et ce, une fois par mois.
Retour sur les PAC
L'énergie du soleil est stockée quotidiennement de manière naturelle dans le sol, l'air et l'eau des nappes phréatiques. Cette source inépuisable permet d'économiser les énergies fossiles et diminue la pollution de l'environnement grâce à une limitation du rejet de gaz à effet de serre. L'énergie contenue dans notre environnement est disponible toute l'année et est entière gratuite. La pompe à chaleur permet ainsi de réduire considérablement la consommation énergétique de la maison. Pour couvrir les besoins énergétiques d'un bâtiment, on considère que la pompe à chaleur consomme environ 30% d'énergie électrique et puise les 70% restants dans la nature. En hiver, il serait ainsi possible de réaliser jusque 75% d'économie d'énergie par rapport au chauffage électrique classique.
Le COP de la PAC
On mesure la performance d'une pompe à chaleur grâce à son COP. Il se base sur le rapport entre l'énergie utile (chaleur restituée pour le chauffage) et l'énergie consommée (facturée) pour faire fonctionner la PAC.
Fonctionnement de la pompe à chaleur
Les calories captées à l'extérieur (air, eau, sol) sont récupérées par un évaporateur contenant un liquide réfrigérant. Sous la chaleur, ce liquide se transforme en gaz. Ce gaz à basse pression est aspiré par un condenseur dans lequel circule l'eau du circuit de chauffage. En devenant liquide, il transmet sa chaleur à l'eau du circuit de chauffage. En passant par le détendeur, le liquide chute en température et en pression. Il remonte ensuite vers l'évaporateur pour commencer un circuit nouveau.
Deux modes de fonctionnement existent. L'aérothermie consiste à exploiter les calories présentes naturellement dans l'atmosphère. La PAC aspire l'air ambiant (qu'il soit intérieur ou extérieur à la maison) et le rejette après avoir utilisé ses calories qui sont elles envoyées dans le circuit de chauffage. La pompe à chaleur géothermique (eau/eau ou eau glycolée/eau) puise quant à elle son énergie dans le sol. Il existe trois types de captages de l'énergie contenue dans le sol : vertical, sur nappe ou horizontal :
De la même façon, il existe des technologies différentes. La conception monobloc permet de réunir tous les composants de la PAC dans un seul module. Le split system est quant à lui composé de deux modules.
Zoom sur le plancher chauffant
Facile à mettre en œuvre dans le cadre d'une construction, le plancher chauffant est une solution possédant de nombreux atouts. La surface du sol est utilisée pour chauffer de manière homogène l'intérieur d'une maison. Des tuyaux sont installés sous le plancher, ainsi on chauffe une grande surface au lieu de diviser l'apport de chaleur dans des radiateurs situés dans différentes pièces. Le plancher chauffant permet également le rafraîchissement de l'ambiance avec une PAC réversible mais ce n'est pas de la climatisation. La température de la pièce ne baissera que de quelques degrés, le plancher ne pouvant baisser en dessous de 22°C sous risque de produire de la condensation à la surface du sol. Que ce soit dans le plancher chauffant ou dans les radiateurs, l'habitat neuf utilise des régimes de température d'eau ne dépassant pas 30 à 35°C. Les pompes à chaleur utilisées pour les alimenter sont donc appelées « PAAC basse température ». L'aérothermie ou la géothermie peuvent être utilisées.
Source et crédits : CIAT Habitat