La pompe à chaleur

Une pompe à chaleur prélève de la chaleur à l'extérieur pour la restituer dans un réseau d'eau chaude raccordé à des radiateurs, à un plancher chauffant ou un chauffe-eau.


Exemple de pompe à chaleur par géothermie avec des capteurs enterrés à faible profondeur dans le sol. © AFPAC

Présentation

La pompe à chaleur (PAC) exploite 3 sources d’énergies renouvelables :

  • - L’air extérieur : présent partout, il constitue une source d’énergie facile à récupérer.
  • - L’eau chaude : puisée par pompage dans une nappe phréatique, un lac, une réserve d’eau ou un cours d’eau puis réinjectée.
  • - La chaleur du sol : captée par un réseau de tubes enterrés horizontalement à faible profondeur (entre 0,6 et 1,2 m) ou verticalement à grande profondeur (80 à 100 m).

Elle peut être placée à l’extérieur ou à l’intérieur d’un logement et fonctionne à l’électricité : pour couvrir 100 % des besoins de chauffage, elle ne nécessite que 30 à 50 % d’électricité. Les 50 à 70 % restants proviennent de l’énergie de l’environnement.

1 kWh de chaleur produit par une pompe à chaleur génère 3 à 4 fois moins de CO2 qu’1 kWh de chaleur produit par une chaudière à énergie fossile (fuel ou charbon), et évite l’émission de certains polluants (dioxyde de soufre et oxyde d’azote).

Fonctionnement

1. Évaporation
Les calories captées à l’extérieur sont récupérées par un évaporateur contenant un liquide. Sous la chaleur, le liquide se transforme en gaz.

2. Compression
Ce gaz à basse pression est aspiré par un compresseur. La compression élève la température et la pression du gaz.

3. Condensation et transmission de la chaleur
Le gaz chauffé passe par un condenseur dans lequel circule l’eau du circuit de chauffage. En devenant liquide, il transmet sa chaleur à l'eau de circuit de chauffage. Celle-ci alimente ensuite différents émetteurs de chaleur du bâtiment : plancher chauffant, radiateurs basse température, chauffe-eau…

4. Refroidissement
En passant dans le détenteur, le liquide chute en température et en pression. Il remonte ensuite vers l'évaporateur pour recommencer un nouveau circuit.

En inversant le trajet des calories, puisées à l'intérieur et rejetées à l'extérieur, la pompe à chaleur peut aussi rafraîchir le bâtiment en été.

Les chiffres en France et en Europe

Portée à la fois par une volonté politique forte de réduire les émissions de CO2 de la production de chaleur, mais également par une demande accrue de confort d’été pour faire face aux vagues de surchauffe estivales répétées, le marché des pompes à chaleur (PAC) s'est considérablement développées ces dernières années aussi bien en France qu'en Europe.

En 2019, la France possède un parc de 3,7 millions de PAC installées en augmentation de + 16 % par rapport à 2018 ce qui en fait le 2e parc européen derrière l'Iralie et devant l'Espagne.

En 2019, cela représente une contribution aux énergies renouvelables de 21,5 TWh pour 7,5 millions de tonnes de CO2 évitées.

Le parc de pompes à chaleur en Europe en 2019 est estimé à près de 40 millions de PAC, toutes technologies confondues.

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