Comment fonctionne la fameuse pompe à chaleur et quels travaux ça génère?

Pour le fonctionnement d’une pompe à chaleur :
Quand vous faites bouillir de l’eau pour vos pâtes vous chauffez pour deux raisons :

  • porter l’eau a 100°C car a pression atmosphérique c’est a cette température qu’elle bout
    -Une fois a 100°C vous devez encore apporter de l’énergie pour réaliser le passage en vapeur

La PAC aérothermique exploite le prélèvement d’énergie lors des changements d’état, mais pour se mettre dans les conditions de changement d’état elle fait varier la pression plutôt que la température. De ce fait elle transporte la chaleur d’une source froide (qui se refroidit encore plus) vers une source chaude (qui se réchauffe encore plus)

L’eau liquide va a l’extérieur, on diminue la pression avec le détenteur, donc l’eau est dans les conditions pour s’évaporer, lorsque elle s’évapore elle prélève de la chaleur (cf deuxième raison de chauffer)
L’eau gazeuse est ramenée à l’intérieur, compressée dans un compresseur pour être dans les conditions pour se liquéfier, en se liquéfiant elle libère la chaleur qu’elle avait prise au milieu extérieur

Dans la vrai vie ça n’est sûrement pas de l’eau, ce qui est intéressant c’est que l’énergie fournie pour réaliser les compressions et détente est inférieure à l’énergie que l’on déplace grâce aux changements d’état

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Merci pour ces précisions physiques qui permettent de boucler la compréhension du principe. :+1:

Les PAC peuvent être installées dans la chaufferie mais il faut un circuit d’air en entrée/sortie avec une section de passage assez large et surtout rejeter l’air refroidi assez loin de l’entrée. Il y a en outre une nuisance sonore qui est très fortement diminuée quand c’est placé en toiture. Par contre, en sous-sol, tu bénéficie des calories gratuites en hiver apportées par les masses qui entourent la chaufferie (mais c’est pas vraiment en rapport de grandeur).
Un appoint gaz est une bonne solution car c’est puissant pour une chaufferie de taille réduite.
Après il faut voir qu’une PAC c’est principalement un compresseur et des circuits de fluides. Un compresseur c’’est de la mécanique, ça s’use. Un circuit d’est de la tuyauterie, si c’est bien fait c’est durable mais il faut que ce soit bien fait.

L’impact sur les coûts de chauffage est positif mais il faut compter avec la durée d’amortissement de l’installation. C’est pour ça qu’il faut prendre des marques fiables.
Faire du froid, oui c’est possible, il y a des PAC réversibles. Le problème est dans le diffuseur. Si tes diffuseurs de chaleur sont des radiateurs, alors en faire des radiateurs « froids », c’est possible sauf que tu auras une mare au pied de chaque radiateur à cause de la condensation. Bref oublie.
Autre chose, il faut regarder les radiateurs. Il faut une surface radiante suffisante pour que le chauffage réponde à la demande avec une eau circulante à 65°c. Des radiateurs dimensionnés pour une eau à 90°c en période de grand froids seront insuffisant avec une eau à 65°C. Bref une petite étude par un chauffagiste s’impose !

François Brun

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Bonjour à tous et un grand merci pour les informations partagées ci-dessus. J’essaie de comprendre ce qui différencie une PAC réversible d’une clim réversible. Si le principe thermodynamique reste le même, j’ai l’impression que la première est optimisée pour chauffer, la seconde pour refroidir. Vrai ? Si oui cela veut donc dire que faire fonctionner l’une ou l’autre en sens inverse est donc possible mais de rendement moindre. Vrai ? Si oui et pour la curiosité personnelle, pouvez-vous m’expliquer en quoi consiste l’optimisation ? Fluide frigorigène, mécanique du compresseur / détendeur, géométrie des échangeurs ? Merci !

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Bonjour c’est une installation que j’ai en fonctionnement depuis 2008. A l’époque le COP annoncé n’était pas de 5 mais bien sûr meilleur qu’une installation en surface, ça fonctionne très bien. C’est cher en effet mais il faut dire qu’à l’époque les aides en crédit d’impôt étaient conséquentes.

Le inconvénients sont quand même lié à l’emprise au sol. De plus dans les régions très froides (comme chez moi : massif central, 870m d’altitude) même si les tuyaux sont enterrés en hors gel, le rendement baisse forcément en période hivernale (ce qui n’est pas le cas en profondeur), donc tout dépend aussi de la situation géographique.

On va faire construire l’année prochaine et je commence juste à regarder de près les options de PAC. Nous sommes au Japon, on a des saisons très marquées avec des hivers secs et légèrement froids et des étés très humides (35°C en moyenne).
La climatisation est obligatoire en été (donc PAC air dans toutes les maisons et appartements, surtout pour enlever l’humidité et rester à 26-27°) et sert de chauffage en hiver (médiocre car air chaud)

Ma question est à propos de la PAC sur nappe.
On a un puits dans le terrain (je suppose avec une nappe conséquente), je pensais donc l’utiliser mais le constructeur ne propose que du forage profond ou à 10m (4 puits)…
Aurais-tu des liens sur les constructeurs de ces PAC sur nappe pour que je puisse comparer ce qui se fait ailleurs ?
Merci.

Bonjour, la technologie de PAC est la même, peu importe le fabricant on doit pouvoir utiliser l’eau qu’elle vienne d’une nappe de profondeur ou d’un puits (puits qui doit être en eau en permanence évidemment)
Pour le puits par contre il y a des règles à respecter que je ne connais pas, c’est sans doute pour ça que le fabricant ne veut pas l’utiliser, et aussi sans doute parce qu’il n’est pas habitué à le faire donc il ne cherche pas plus loin.
Mais d’un point de vue technologique je ne vois pas de contre indication particulière

Oh mais ça marche même avec une simple rivière… A partir du moment où on a quelques degrés de plus dans le milieu et que ce milieu peut absorber le rejet de chaleur c’est bon.

Pour les bateaux il y a d’ailleurs quelques boites spécialisées, par exemple

Et tous les fournisseurs d’équipement de chauffage pour bateau ont des solution de PAC réversibles très économiques en énergie.

La difficulté à terre étant justement qu’il n’y a pas toujours assez d’eau dans le sol, du coup la thermie apportée ou prélevée par la PAC à du mal à se diffuser.

Bonjour à tous !

Je lis ici que le COP moyen annuel d’une PAC air-eau serait autour de 3 et celui d’une PAC géothermique profonde autour de 5. Selon ces valeurs, la PAC géothermique permettrait une réduction de la conso de 40 % par rapport à la PAC air-eau.

J’aimerais savoir où l’on peut trouver des données pour confirmer ces valeurs. Par exemple, des tableaux de COP pour différentes combinaisons de températures extérieure/intérieure pour pouvoir recalculer le COP moyen annuel ou bien des études qui comparent ces deux types de PAC.

Pour évaluer correctement le gain apporté par la géothermie en comparaison d’une simple PAC air-eau, il faudrait également tenir compte de l’énergie grise dépensée par le forage et le transport d’une foreuse et d’une pelleteuse, mais je suppose que c’est ridicule comparé à la durée de vie d’un forage (?). Il semble également que la durée de vie d’une PAC géothermique (20-25 ans ?) est plus importante que celle d’une PAC air-eau (~15 ans ?), il faudrait donc sans doute également en tenir compte.

Merci.

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@thibault_vdg Les fournisseurs de PAC donnent les COP fournisseurs. Un exemple chez Daikin (page 7 du document) https://www.daikin.fr/content/dam/DAF/document-library/Brochures%20commerciales/chauffage/250.DOC.ALT3H.19.pdf

Idem pour Pompe a chaleur eau eau GSHP - De Dietrich Thermique

Il faut rentrer dans les détails, et notamment des T°. Les PAC sont optimisées pour des gammes de températures bien précises, que cela soit la T° de la source des calories mais également la T° chauffé. Il faut donc regarder en fonction de ton besoin.

Le COP d’une PAC air dépend fortement de la T° de l’air extérieur. Le COP est d’autant moins bon qu’il fait froid dehors. Mais, je crois que Daikin fait des PAC optimisées pour des T° froides (à vérifier).

La PAC géothermie, c’est bien si tu la prévoies à la construction de la maison ou en rénovation très lourde. En construction, la pelle mécanique devra de toutes façons passer. Ca ne coute pas beaucoup plus cher d’en profiter pour creuser pour les capteurs. Idem dans la maison, de toutes façons, il faut faire une dalle, autant en profiter pour mettre un chauffage au sol bas température.
C’est tout de suite autre chose en rénovation légère. La PAC Air permet souvent de ne pas tout casser.

Ca dépend également de comment tu souhaites avancer. J’ai fait intervenir une petite pelleteuse au black pour 300€ l’am, avec emport de la terre. C’est un voisin éloigné habitant à quelques km.

Merci !

Oui, j’aimerais justement rentrer un peu dans les détails des T°. Si je regarde la doc des PAC air-eau, pour une T° de chauffage donnée, par exemple radiateur BT 45 °C, on a que deux points à -7 °C et 7°C avec des valeurs de COP de 2,43 et 3,50. Je doute que je puisse simplement tirer une droite entre ces deux points pour voir ce qu’il se passe entre -15 °C et 15 °C (?). Pour ce qui est de la doc des PAC géothermiques, on a qu’une seule valeur de COP donnée. J’imagine que ça à du sens qu’il n’y ait qu’un point pour la T° de la source puisque le sol reste à T° quasi constante toute l’année, mais il serait intéressant d’avoir les valeurs pour d’autres T° de chauffage que simplement pour le plancher chauffant.

Pour la PAC sol/eau c’est de l’eau glycolée qui passe dans le sol ? Et la PAC eau/eau c’est lorsque c’est sur une nappe ? C’est bien ça ?

As-tu une idée de la durée de vie des PAC air/eau vs sol/eau ?

Et encore un petit témoignage sur la pompe à chaleur mi-figue mi-raisin.
Nous en avons installé une chez nous et subi une série de pannes (micros fuites dans les soudures puis porosité du corps de chauffe après un peu plus de deux ans). Ca nous a évidemment fâché, d’autant qu’on avait pris une marque qui a pignon sur rue (Atlantic).
Les inconvénients: 1/c’est beaucoup plus cher à l’installation 2/ dès qu’il y a un problème il faut vider le produit qui permet la production de chaleur, or celui-ci est très polluant et ça coûte très cher à chaque fois.
Les avantages évidents: quand ça marche bien, la consommation d’électricité chute.
Sans que cela remette en cause l’intérêt de la formule, se pose tout de même la question de la garantie assurée par le constructeur: deux ans seulement sur l’ensemble des pièces. Quand il faut remplacer un corps de chauffe qui coûte 2000 euros (+ la main d’oeuvre, plus le produit à vider et remplir), c’est plutôt décourageant. Comment une entreprise peut-elle soutenir qu’une machine aussi chère à l’achat ne puisse être garantie une dizaine d’année!!! Quelle obsolescence !

Un autre témoignage un peu plus positif.
La maison que j’ai acheté est équipé au RDC d’une pompe à chaleur Sofath sol sol avec un capteur géothermique horizontale alimentant un plancher chauffant. La PAC doit avoir 7 ans, et ronronne sans aucun problème, et même sans entretien. :slight_smile:

L’usure de ces PAC sol-sol provient en partie du démarrage de la PAC. Les PAC sol-sol marche en tout ou rien. Ce n’est donc pas top à piloter directement ave un thermostat qui risque de démarrer et arrêter très souvent la PAC, malgré la tempo de la PAC . Par ailleurs, j’ai également un poêle buche dont la mise en route arrêterait une PAC pilotée directement par thermostat (la chauffe du poele fait monter rapidement en T°C le thermostats de la PAC). En conséquence, je ne gère pas la marche arrêt de la PAC de manière classique avec un thermostat. Je fais tourner la PAC par plage horaire pleine 2 ou 3 fois dans la journée, principalement en heures creuses. De cette façon, j’optimise significativement le fonctionnement de la PAC avec la PAC démarrant seulement 2 ou 3 fois par jours et donc x fois moins qu’avec un pilotage direct par thermostat => réduction de l’usure et amélioration du COP.

Le plancher chauffant se charge en calorie qui diffuse plusieurs heures après l’arrêt de la PAC.

Je pilote la PAC via mon téléphone avec Netatmo. C’est top, et fonctionne très bien avec un poele à buche en parallèle. La PAC pilotée avec le téléphone apporte la flexibilité et donc le confort. Le poele à buche apporte le gros des calories.

Par ailleurs, ce genre de PAC me semble relativement low-tech, et devrait donc durer longtemps.
Un des inconvénient. J’aurais préféré un circuit d’eau au sol sol car cela permet de remplacer la PAC par n’importe qu’elle autre dispositif permettant de chauffer de l’eau.

Je ne suis pas un spécialiste PAC. Mais j’ai le sentiment qu’Atlantic n’est pas non plus au niveau des plus réputé comme Daikin.

Bonjour,

J’ai travaillé il y a quelques mois sur la question des PAC. J’ai fait de savants calculs et de la collecte de données sur le PAC. Je vous mets ici un lien vers el fichier excel. Vous trouverez des simulations, une modélisation thermique de ma maison, etc que vous pourrez adapter à votre sauce.
Le lien : Calcul d'une PAC en fonction des pertes thermiques de la maison 2.xlsx - Google Drive

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Sauf que ce « produit » (qui est un gaz, parfois du propane ou d’autres hydrocarbures pas si rares) s’il doit obligatoirement être récupéré pour la maintenance, peut être remis en place après coup. Seul l’appoint de charge ne devrait vous être facturé.
On peut demander à l’artisan la masse de réfrigérant introduite pour atteindre la pression de service et combien il a pû récupérer lors du tirage au vide : il a obligation légale de noter ces valeurs sur un formulaire CERFA… A défaut de quoi, celà peut (en théorie) faire sauter son habilitation à la manipulation des fluides frigorigènes.

Bonjour Jaibi
Je te confirme que OVH est très à la pointe de la récupération de la chaleur produite par ses serveurs. On se trouve ici dans une boucle vertueuse qui améliore l’efficacité énergétique du système. Dans l’avenir, ces systèmes de récupération d’énergie doivent se déployer de façon beaucoup plus large. C’est notre salut dans un avenir d’énergie décarbonée.
Il y a de nombreux exemples que ce soit une récupération d’énergie pour une activité propre ou une activité partenaire (l’exemple d’OVH qui doit revendre la chaleur pour un autre usage). Il existe des alambics pour la production d’huiles essentielles (lavande et sauge) qui sont spécialement conçus pour récupérer la chaleur afin de vaporiser l’eau nécessaire à la distillation. Le bilan énergétique est grandement amélioré. Il existe également des chaudières à gaz avec un volant d’inertie qui produit de l’électricité (qui fait fonctionner ta chaudière mais pas que). Il faut juste se battre avec EDF pour que ton installation te le permette… La piste de valorisation de l’énergie fatale (ou énergie de récupération) est une voie très prometteuse. Elle peut s’adapter à beaucoup de procédés industriels. Les freins à l’heure actuelle relèvent d’une vision monolithique des investisseurs qui font que les business plan sont liés à une activité unique. Réussir à lever des fonds avec un BP basé sur un schéma vertueux qui implique l’activité d’un partenaire (le récupérateur de l’énergie que tu as en excès) relève encore d’un prouesse. Peut être que l’avènement de succes stories va aider à convaincre les investisseurs. C’est un beau sujet pour le Shift Project!

Opale

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