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Fonctionnement d'une PAC : pareil à un réfrigérateur, et aussi efficace pour le chaud que le froid

 

Cela fait plus d’un siècle que le réfrigérateur a conquis nos cuisines et plus personne ne s’en étonne, alors que le principe de la pompe à chaleur et le fonctionnement d’une climatisation intriguent encore. Ils sont pourtant fondés sur la même idée : puiser des calories dans un milieu pour les diffuser dans un autre milieu, que ce soit pour réchauffer le milieu de destination (chauffage par PAC ou climatisation réversible) ou pour le rafraîchir (climatisation par PAC). Petit rappel…

La pompe à chaleur est dans le vent. Mais est-elle si récente ? En fait non. Basés sur les principes de la thermique, branche de la physique qui étudie les phénomènes de changements de températures, le fonctionnement de la pompe à chaleur est connu et expérimenté depuis le milieu du XIXe siècle. Les premières applications domestiques datent de la fin des années 1920 aux Etats-Unis, et l’hôtel de ville de Zürich en Suisse s’est dotée dans les années 1930 d’une pompe à chaleur pour la production d’eau chaude de chauffage pour ses locaux. Celle-ci est d’ailleurs toujours en service, ce qui rassurera tous ceux qui s’inquiètent de la durée de vie d’une telle solution.

Le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur

Comment ça marche ? On trouve dans le sol, l’eau ou l’air extérieur suffisamment d’énergie pour les besoins en chauffage. Avec une pompe à chaleur, on peut récupérer cette énergie pour chauffer un lieu de travail, un logement, chauffer une piscine ou de l’eau chaude sanitaire : on parle alors de chauffage thermodynamique. Ce principe fonctionne aussi comme système de climatisation : il suffit d’inverser le processus.

Que ce soit pour produire de la chaleur ou réfrigérer un espace, les éléments sont les mêmes :— un évaporateur évapore un fluide caloporteur à basse pression qui absorbe alors la chaleur de la source chaude.— Un compresseur aspire ces gaz réchauffés et les comprime pour accroître leur pression et leur température. Le compresseur agit comme une pompe pour le fluide caloporteur. 3. Dans le condenseur, les gaz sous haute pression se condensent en restituant leur chaleur à l’eau (fonctionnement pompe à chaleur air-eau) ou à l’air (fonctionnement pompe à chaleur air-air). 4. Un détendeur permet au fluide caloporteur de retourner à nouveau à l’état de gaz à basse pression.

fonctionnement pompe à chaleur

Le système inverter des compresseurs développés par Mitsubishi Electric permet de faire varier la puissance de la pompe à chaleur en fonction des variations de la température extérieure de manière à maintenir la température intérieure à un niveau constant préétabli. Cette technique peut gagner en performance et en efficacité. Il est aussi possible d’ajouter à ce système de chauffage une solution de ventilation performance, l’installation d’une ventilation double flux haut rendement en parallèle aura une fonction d’assainissement d’air, en séparant le circuit d’air sec entrant, réchauffé ou réfrigéré, du circuit d’extraction d’air vicié en provenance des pièces humides.

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