Tout savoir sur la pompe à chaleur hydrothermique : avantages, prix, pose …

Les pompes à chaleur sont un moyen innovant d’utiliser l’énergie thermique naturelle qui se trouve tout autour de nous dans le sol, l’atmosphère et même dans l’eau. Elles peuvent utiliser la chaleur déjà présente pour chauffer votre maison sans utiliser de gaz, réduisant ainsi la quantité de CO2 produite par votre maison.

Ces appareils étonnants peuvent fonctionner même lorsque la température extérieure est inférieure à zéro. En effet, même si nous avons l’impression qu’il fait froid dehors, il y a toujours une chaleur latente disponible que la pompe peut utiliser. De plus, le sous-sol maintient normalement une température plus chaude que l’air, donc même lorsque la température extérieure descend en dessous de zéro, le sous-sol peut restituer une température douce de 10 °C. Et il est infiniment plus facile de chauffer un air a 10° pour l’amener a 20° que le faire avec un air extérieur a -10° ! Je pense qu’a ce stade vous aurez comprit tout l’intéret des pompe à chaleur géothermique, type de pompe à chaleur dont fait partie la pompe à chaleur hydrothermique.

Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur hydrothermique ?

Une pompe à chaleur à eau (ou hydrothermique vous l’aurez comprit) peut utiliser la chaleur naturelle présente dans les lacs, étangs, rivières, sources, puits ou forages pour chauffer votre maison. La chaleur qu’elle génère peut être chauffée davantage à l’aide d’électricité avant d’être envoyée vers vos robinets, radiateurs et chauffage par le sol. Une pompe à chaleur à eau peut remplacer la chaudière à gaz de votre maison et il est d’ailleurs communément admis que les pompes à chaleur en général vont tellement gagner en popularité dans les années à venir qu’elle seront un des modes de chauffage les plus courants.

Comment fonctionne une pompe à chaleur à eau

Une pompe à chaleur hydrothermique fonctionne en utilisant un réfrigérant pour transférer la chaleur de l’eau à votre maison.
Pour comprendre comment fonctionne une pompe à chaleur, il faut savoir qu’il existe deux types de systèmes que vous devez connaître : les systèmes à circuit fermé et les systèmes à circuit ouvert.

• Un système à circuit fermé achemine de l’eau mélangée à de l’antigel à travers une série de serpentins ou de panneaux d’échange de chaleur immergés dans la source d’eau, comme un lac, bien que cela nécessite probablement un permis de construire en raison du risque de contamination de l’eau. Lorsque le mélange traverse les serpentins, il absorbe l’énergie de l’eau et la transmet directement à la pompe à chaleur.
• Dans les systèmes à circuit ouvert, l’eau est pompée directement du lac et envoyée directement à la pompe à chaleur. Une fois que la chaleur a été extraite de l’eau, elle peut être renvoyée dans le lac ou la source / nappe phréatique etc etc.

L’eau est également une source de chaleur très adaptée aux pompes à chaleur. Même pendant les froides journées d’hiver, l’eau souterraine maintient une température constante comprise entre 7 °C et 12 °C. Pour utiliser l’eau souterraine dans une pompe à chaleur, il faut l’extraire par un puits d’alimentation et la transporter vers l’évaporateur d’une pompe à chaleur eau/eau. L’eau refroidie est ensuite acheminée par un puits de retour.

Les eaux de surface (lacs ou rivières) peuvent également être utilisées comme source de chaleur, mais il convient de noter que les températures varient considérablement en fonction de la saison.

Quel que soit le type de système dont vous disposez, la chaleur sera pompée de l’eau vers un échangeur de chaleur à plaques intermédiaire. Via un circuit intermédiaire, l’énergie est transférée vers l’échangeur de chaleur de la pompe à chaleur, ou évaporateur, où elle est absorbée par un réfrigérant. Lorsque le réfrigérant se réchauffe, il passe de l’état liquide à l’état gazeux. Le réfrigérant est un très puissant absorbant de chaleur et ainsi la pompe à chaleur peut absorber de la chaleur à partir de très basses températures. C’est ce qui rend les pompes à chaleur très bien adaptées aux pays froids

Une fois que le réfrigérant s’est transformé en gaz, il est comprimé pour augmenter la température à un niveau plus utile et il passe dans un échangeur de chaleur (condenseur). Dans le condenseur, la chaleur peut être libérée pour chauffer votre eau et vos radiateurs. Lorsque le gaz commence à se refroidir, il se condense et se transforme à nouveau en liquide. Dans ce cas, il est pompé par une soupape d’expansion pour recommencer tout le processus.

La pompe à chaleur hydrothermique : une climatisation passive en été

L’un des avantages réels des pompes à chaleur à eau de surface ou eaux souterraines en été est l’option de refroidissement passif. On l’appelle aussi « refroidissement naturel ». Ce processus transfère les températures plus froides de l’eau souterraine directement dans le circuit de chauffage de la maison – qui devient donc une climatisation : les radiateurs remplis d’eau froide refroidissent la maison !

Pour cela, le compresseur de la pompe à chaleur est à l’arrêt. Un échangeur de chaleur supplémentaire assure la séparation du système. Le refroidissement naturel avec des pompes à chaleur à eau est très efficace, car il ne nécessite le fonctionnement que de deux pompes de circulation. Pendant le refroidissement naturel, la pompe à chaleur en tant que telle ne sera démarrée que pour produire de l’eau chaude sanitaire.
Le refroidissement naturel est possible avec les systèmes suivants :

• système de chauffage par le sol,
• les ventilo-convecteurs,
• plafonds froids,
• la trempe du noyau de béton.

En cas de refroidissement par des convecteurs (des radiateurs quoi), le système est régulé de manière à éviter la condensation, c’est-à-dire le dépassement du point de rosée sur les surfaces de contact avec l’air chaud.

Ou installer ma pompe à chaleur à eau ?

Plus la source d’eau est proche de votre domicile, plus le système sera avantageux pour vous. Sinon, la pompe pourrait utiliser une quantité excessive d’électricité pour pomper l’eau de la source à votre maison. Cela signifie que la source d’eau ne doit pas non plus être située trop bas .

Il existe également certaines législations environnementales qui doivent être respectées avant l’installation du système. Un système en circuit ouvert peut affecter la température de l’eau souterraine, et un permis peut donc être exigée par l’Agence pour l’environnement.

Quel est le rendement d’une pompe à chaleur hydrothermique ?

L’efficacité d’une pompe à chaleur dépend de l’endroit d’où elle tire sa chaleur. Une pompe à chaleur à air est la moins efficace, suivie par une pompe à chaleur géothermique. Une pompe à chaleur à eau est généralement la plus efficace, car la température de la source en hiver est généralement plus élevée, entre 7 °C et 12 °C. Cependant, les lacs et les rivières peuvent également geler en hiver, en fonction de la situation géographique et des conditions météorologiques locales, et la température de la source peut donc être moins avantageuse que celle du sol. Demandez à votre installateur quelle pompe est la plus efficace pour vous, il pourra vous renseigner sur le système à adopter en fonction du climat local (et votre budget bien entendu).

Lorsque l’on utilise de l’eau en mouvement provenant d’un ruisseau ou d’une rivière, la chaleur extraite est constamment remplacée par de l’eau plus chaude qui n’a pas été soumise à un refroidissement local par le fonctionnement de la pompe à chaleur. Cela permet d’améliorer l’efficacité de la pompe à chaleur à eau et d’éviter que l’eau ne gèle quand on réinjecte l’eau dont on a pompé la chaleur, un problème qui peut se produire avec de l’eau stagnante.

Une pompe à chaleur géothermique fonctionne généralement avec un coefficient de performance (CoP) de 4,8 (B/W de 0/35C). Cette mesure permet de calculer l’efficacité d’une pompe à chaleur en fonction de la quantité d’énergie consommée par rapport à la quantité d’énergie produite. Par exemple, si une pompe à chaleur à eau utilise 1 kW d’électricité et produit 3 kW de chaleur, le CoP sera de 4. Une pompe à chaleur dont le CoP est de quatre sera plus efficace que cela. Une pompe à chaleur à eau a généralement un CoP d’environ 6,0 (W/W 10/35C).

La source d’eau peut-elle geler ?

Les pompes à chaleur sont dimensionnées en fonction de la demande de chaleur de la maison, calculée par un installateur/consultant professionnel. Si la source d’eau est trop petite, la pompe à chaleur réduira trop la température de l’eau, de sorte qu’elle ne fonctionnera pas aussi efficacement. Dans certains cas, l’eau pourrait geler. Lorsque votre pompe à chaleur en est au stade de la spécification, l’installateur devrait être en mesure de déterminer si la source d’eau située près de votre maison est adaptée.