Fonctionnement d'une pompe à chaleur réversible - Guide complet

La pompe à chaleur réversible est un outil très utilisé pour chauffer les logements, produire l’eau sanitaire ou rafraîchir l’air. Il s’agit d’un appareil indispensable, car il vous assure un certain confort thermique et vous permet également de faire des économies d’énergies. Mais comment fonctionne cet appareil ? Afin de vous aider à mieux le comprendre, ce guide vous procure toutes les informations à connaître sur le fonctionnement des pompes à chaleur réversibles.

Principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur réversible en 4 étapes

La pompe à chaleur réversible fonctionne comme toutes les autres PAC aérothermiques qui tirent leur énergie dans l’air, ou les pompes géothermiques qui tirent leur énergie du sol et de l’eau des nappes. Quatre étapes régissent le fonctionnement d’une pompe à chaleur :

• La première étape est un captage des calories du milieu extérieur : il s’agit principalement des composantes eau, air et sol.
• La deuxième étape a pour but de faire monter les températures de l’énergie obtenue grâce à un compresseur.
• La troisième étape sert à transférer l’énergie dans le logement ou en dehors.
• La quatrième et dernière étape vise à baisser la pression pour pouvoir absorber une nouvelle fois l’énergie extérieure.

Concernant la PAC réversible en mode climatisation, son fonctionnement est constitué des mêmes étapes en mode inversé. Ainsi, les calories sont d’abord puisées à l’intérieur de la maison pour être dispersées vers l’extérieur afin de rafraîchir les pièces de l’habitat. Les pompes à chaleur réversibles peuvent donc chauffer et climatiser la maison en même temps selon le besoin. D’où la qualité réversible des pompes à chaleur.

Les modes de production en Énergie des pompes à chaleur réversibles

Dans le but de comprendre le mécanisme global de fonctionnement des pompes à chaleur réversibles, il est important de connaître ses différents modes de fonctionnement.  Il s’agit du mode chauffage et du mode rafraîchissement.

Le mode chauffage

Une pompe à chaleur réversible fonctionne dans un circuit fermé, où le liquide frigorigène réalise son parcours. 

Tout débute par l’absorption de calories qui se trouvent dans l’air extérieur, l’eau ou le sol par le biais de l’évaporateur comportant un fluide frigorigène. Le fluide se met en ébullition pour se transformer en gaz et être directement envoyé vers le compresseur.

Le gaz est ensuite comprimé dans le compresseur, ce qui résulte sur l’élévation de la température dudit gaz. Celui-ci est donc aspiré à haute pression. Le gaz reprend sa forme liquide en cédant sa chaleur, circuit de chauffage ou à l’eau sanitaire, ce qui lui fait perdre ses calories. Ainsi, la chaleur est propagée dans le logement grâce à l’air insufflé par les climatiseurs ou l’eau qui se trouve dans le système de chauffage.

Par la suite, le fluide se dirige vers le détenteur qui abaisse sa pression afin qu’il puisse absorber l’énergie de l’air extérieur pour pouvoir débuter un nouveau cycle.

Le mode rafraîchissement

Il est également possible d’obtenir de l’air frais avec les pompes à chaleur réversible. Pour ce faire, deux moyens sont utilisables. Dans le premier, la PAC réversible extrait les calories grâce à un système économique et passif. La seconde méthode, la pompe à chaleur réversible, fonctionne de la même manière qu’un réfrigérateur, via un refroidissement plus actif et mieux efficace.

Le refroidissement passif : encore appelé refroidissement naturel, il est typiquement exercé par les PAC réversibles sol-eau et eau-eau, afin de refroidir l’eau qui se trouve dans les conduits de l’habitat (mur et sol).

Le refroidissement actif : il correspond au fonctionnement des PAC réversibles air-eau et air-air. Ici, l’évaporateur est utilisé comme condenseur, qui transfère la chaleur qui se trouve à l’intérieur de la maison vers l’extérieur.

Il ne faudrait pas confondre la pompe à chaleur réversible à la climatisation. Tandis que la pompe à chaleur réversible rafraîchit l’air, le climatiseur quant à lui produit de l’air froid. De plus, le climatiseur puise son énergie dans l’électricité alors que la PAC réversible se nourri de l'Énergie naturelle et renouvelable. 

Fonctionnement des pompes à chaleur en fonction de types

S’il est vrai que le fonctionnement des pompes à chaleur réversibles respecte globalement le même principe, il en existe néanmoins plusieurs types qui peuvent présenter des spécificités au niveau des mécanismes.

Les PAC géothermiques réversibles

Les pompes à chaleur géothermique réversible sont globalement des systèmes de chauffage. Ici, l'énergie est tirée des nappes souterraines ou des sols. Si ces PAC réversibles présentent toutes les possibilités de rafraîchissement de votre habitat, elles sont tout de même moins performantes dans leur mode réversible.

Durant l’été, la chaleur est puisée dans le logement, puis renvoyée dans le sol. Une partie de l'énergie est stockée dans le capteur, ce qui peut permettre de faire reprendre le chauffage à la venue de l'hiver ou de l’automne.

Les PAC aérothermiques réversibles

Les pompes à chaleur aérothermiques réversibles représentent les sources les plus adaptées à la réversibilité.  Les PAC air-air réversibles font varier la température de votre habitat en distribuant l’énergie à partir des blocs intérieurs se trouvant dans le plafond ou au niveau du mur.

En ce qui concerne les PAC air-eau, ceux-ci distribuent l’énergie sous la forme d’eau. Grâce au module intérieur, la chaleur est diffusée dans tout le logement. Toutefois, il faudrait être équipé d’un plancher rafraîchissant ou chauffant ou encore de radiateurs ventilo-convecteurs.

Comment assurer le bon fonctionnement durable des pompes à chaleurs ?

Afin d’assurer la durabilité des PAC réversibles, des mesures de maintenance doivent être prises en main. En effet, après l’installation d’une pompe à chaleur réversible, il est important de la soumettre à un entretien annuel qui consistera à vérifier l’état de son mécanisme de fonctionnement. Pour cela, il faudra faire appel à un professionnel du domaine.

En dehors, de cette maintenance, il vous faudra investir 150 euros d’entretien supplémentaire. Il vous est également possible de souscrire à un contrat annuel de maintenance pour la somme de 200 euros. Celui-ci assure l’entretien de votre PAC réversible, ainsi que les déplacements éventuels en cas de panne. 

En général, la durée de vie d’une PAC réversible est de 15 ans. Mais si une maintenance régulière n’est pas effectuée, elle pourrait vivre moins longtemps. Il n’est pas à négliger que les pompes à chaleur peuvent constituer un danger lorsqu’elles émettent une panne non détectée, c’est pourquoi, celles à forte puissance sont soumises à une maintenance obligatoire.