La pompe à chaleur est une idée révolutionnaire et naturelle

Un système de chauffage qui utilise la chaleur solaire emmagasinée dans l'air, le sol ou l'eau, disponible toute l'année.

Une pompe à chaleur transfère l'énergie que l'eau récupérée de la terre, de l'air ou de l'eau disponible dans l'environnement extérieur. Cette énergie est utilisée pour chauffer et climatiser nos intérieurs et pour la production d'eau chaude.

 

Il y a quatre phases dans le cycle thermodynamique du fluide frigorigène dans une pompe à chaleur: compression, condensation, expansion et évaporation. Dans la phase de compression du fluide - à l'état gazeux - la pression et l'augmentation de la température, absorbent la chaleur. Dans la phase suivante, il passe par le condenseur et la chaleur est rejetée dans l'eau ou l'air utilisés comme supports pour le chauffage ou pour l'eau chaude sanitaire. Dans la troisième phase, le fluide - maintenant de retour à l'état liquide - passe par un détendeur (procédé de stratification) qui provoque une chute de pression et de température. Dans la quatrième et dernière phase, qui est l'évaporation, il va dans un état de vapeur, absorber l'énergie de la source de chaleur. L'énergie utilisée est principalement l'électricité requise pour faire fonctionner le compresseur, mais le système dans son ensemble est capable de fournir plus d'énergie (sous forme de chaleur) qu'il n'en consomme.


L'environnement est riche en énergie. En théorie, vous auriez à atteindre le zéro absolu (-273,15 º C) afin d'éliminer les derniers résidus de l'énergie. Avec l'aide d'une pompe à chaleur, une partie de cette énergie naturelle peut être collectée et transformée pour fournir de l'eau chaude sanitaire et de la chaleur.
Une installation de ce type offre également des avantages économiques. L'énergie thermique peut être extrait même à des températures inférieures à -15 º C. En moyenne, au cours d'une année, le retour de l'énergie naturelle à coût zéro sera égale à environ la moitié des coûts de chauffage normal.  

Exploitation d'une pompe à chaleur

L'énergie qui peut être obtenu à partir de l'environnement fournit environ 75% de l'énergie requise par une pompe à chaleur. L'ajout de seulement 25% de l'énergie externe (normalement l'électricité) fournit 100% des besoins du système de chauffage. L'énergie peut être extraite de l'air extérieur, de l'eau (eaux souterraines, une rivière ou lac) et du sol, en utilisant des échangeurs de chaleur. Cette chaleur pénètre alors dans le cycle de la pompe à chaleur, où il est porté à une température qui répond aux besoins de chauffage.


Récupération de l'énergie du sol

Ces pompes à chaleur sont capables de récupérer l'énergie de l'environnement dans le sol de deux façons: horizontalement et verticalement.

Récupération de l'énergie à partir du sol avec des tubes horizontaux

Un collecteur géothermique est situé horizontalement dans le jardin (bobines horizontales en matière synthétique PE) absorbe la chaleur du sol et le transmet à un fluide caloporteur (eau glycolée). Ce liquide atteint alors la pompe à chaleur qui, dans les conditions hivernales, absorbe la chaleur contenue dans l'eau pour la libérer, par l'intermédiaire du circuit de réfrigération, dans la maison (par radiateurs, ventilo-convecteurs ou panneaux radiants). Ce système nécessite une surface de terrain qui est deux à trois fois plus grande que la surface à chauffer.

Récupération de l'énergie à partir du sol avec des tubes verticaux

Le principe de fonctionnement du tube géothermique est similaire à celui des capteurs géothermiques enterrés dans une surface horizontale. Les tuyaux de la géothermie sont insérés à une profondeur de 30-100 m. Ils se composent d'un ou plusieurs tuyaux en matière synthétique, par lequel un flux d'eau et de glycol mélangé circule. Les tuyaux verticaux géothermiques requièrent une quantité limitée d'espace. La capacité d'absorption varie en fonction des caractéristiques du terrain et varie entre 30 et 100 watts par mètre de tuyau de géothermie.

Récupération de l'énergie de l'eau

L'énergie peut être tirée de l'eau, en utilisant la chaleur naturelle des lacs, des puits et des eaux souterraines. L'eau souterraine est particulièrement adaptée pour une pompe à chaleur. Elle est capable de stocker la chaleur du soleil pendant de longues périodes et de maintenir des températures généralement constantes de 9-12 ° C.
Avec ces températures, les pompes à chaleur offrent de meilleures performances (coûts d'exploitation donc réduit) que ceux fondés sur le principe de sondes géothermiques. Voici comment cela fonctionne. Une pompe d'alimentation attire les eaux souterraines, qui sont acheminées à la pompe à chaleur, qui récupère la chaleur. Après absorption l'eau est réacheminée dans les eaux souterraines. La distance entre la pompe d'alimentation et de l'absorption de puits doit être d'au moins 10 mètres, pour éviter les courts-circuits. Les volumes disponibles et la qualité de l'eau doit être vérifiés à l'avance par des essais de pompage.

Récupération de l'énergie de l'air

L'application la plus largement utilisée est cependant encore fondée sur la récupération de l'énergie ambiante de l'air extérieur. L'air extérieur est toujours disponible et il n'y a aucune limite à ce sujet. Les avantages de ce système comprennent une installation facile, puisque tout ce qui est nécessaire est une unité externe capable de récupérer la chaleur dans l'air, ce qui entraîne des coûts de base très faible.



Les équipements modernes des pompes à chaleur qui utilisent l'électricité et l'énergie emmagasinée dans l'environnement ont des avantages évidents en termes d'écologie et de coûts énergétiques annuels, encore plus lorsqu'on les compare aux systèmes de chauffage traditionnel les plus efficaces qui brûlent du gaz ou un autre combustible.

Les avantages d'une pompe à chaleur:
- Les économies d'énergie grâce à l'utilisation de l'énergie stockée dans l'environnement
- Réduction des émissions de CO2
- Utilisation seule puissance de plus en plus à l'avenir sera produite par d'autres sources entretien
- Fonctionnement fiable et à faible
- Aucun prélèvement de gaz combustibles, donc pas de cheminée et de contrôles périodiques sur les émissions dans l'environnement

La pompe à chaleur comme une source d'énergie renouvelable

La Commission européenne a publié, le 23 Janvier 2008, la proposition de directive SER (sources d'énergie renouvelables) sur la promotion de l'utilisation des sources d'énergies renouvelables. La directive proposée couvre les pompes à chaleur qui utilise la technologie des énergies renouvelables à partir de l'air, l'eau et la terre. Les pompes à chaleur sont une technologie mature, qui a un potentiel important de part sa contribution aux économies d'énergies et les objectifs de protection climatique de l'UE. Les pompes à chaleur sont l'une des rares technologies qui peuvent couvrir tous les besoins de chauffage, de climatisation et de production d'eau chaude sanitaire et ceux en utilisant les énergies renouvelables. Les Pompes à chaleur peuvent être utilisées avec succès dans les bâtiments résidentiels et commerciaux, et dans des applications industrielles. Le Chauffage et la climatisation consomment au moins 40% de l'énergie primaire consommée dans l'UE. Le nombre de pompes à chaleur installées devrait atteindre les 70 millions en 2020. Les unités installées apporteraient une contribution de 21,5% à l'objectif de réduction des émissions de CO2 d'ici à 2020. En 2020, les pompes à chaleur ne produiront plus de 770 TWh (environ 30% de l'objectif de l'UE) d'énergie renouvelables, les économies sur les énergies primaires seraient de 900 TWh .


Efficacité

L'efficacité d'une puissance de pompe à chaleur est mesurée par le coefficient de performance "COP" qui est le rapport entre l'énergie fournie (transfert de chaleur dans le milieu à chauffer) et de l'électricité consommée.
La pompe à chaleur récupère environ 75% de l'énergie dont il a besoin de l'environnement (air, eau, terre). Cela signifie que 1 kWh d'électricité consommée, fournira 2,5 kWh de chaleur dans le milieu à chauffer. Le C.O.P. varie selon le type de pompe à chaleur conditions d'exploitation.


Comparaison des émissions de CO2

L'avantage le plus évident d'une pompe à chaleur, ainsi que le rendement élevé, est l'élimination complète des émissions locales provenant de la combustion. Le seul CO2 qui peut persister sont ceux qui dépendent de la production d'électricité par les centrales qui produisent de l'électricité, cependant, les plantes sont responsables de moins d'émissions que les petits systèmes de chauffage domestique. Le remplacement des chaudières gaz ou de pétrole est obsolète et inefficace, donc une priorité.


Le ratio d'énergie primaire (PER)

L'estimation des émissions de CO2 est un élément essentiel dans l'évaluation de la performance environnementale. Toutefois, il existe d'autres indices pour vérifier l'efficacité réelle des différents systèmes disponibles.
Le PER (énergie primaire Ratio) est identifié comme étant le rapport entre la chaleur utile transféré à l'environnement et l'énergie primaire consommée. Cet indicateur permet d'analyser facilement et de comparer les différentes solutions d'énergies afin d'en déduire la moins coûteuse en termes de consommation d'énergie primaire (le concept d'économie d'énergie).