Comprendre les principes de fonctionnement d’une thermopompe

À la fois efficace et économique, la thermopompe est l'un des systèmes de chauffage et de climatisation les plus populaires. Mais comment fonctionne cet appareil, précisément? Découvrez dans cet article l'essentiel sur le fonctionnement d'une thermopompe, les avantages qu'elle peut offrir à votre maison et comment choisir le modèle le mieux adapté à vos besoins.

À quoi sert une thermopompe?

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Une thermopompe est un appareil électrique qui transfère la chaleur d’un endroit à un autre. Elle sert de système de chauffage en hiver et fonctionne comme système de refroidissement en été. Certains modèles de thermopompes peuvent également fournir de l’eau chaude.

Pendant la saison froide, l'utilisation d'une thermopompe permet de chauffer rapidement une pièce tout en réduisant l’usage du chauffage d’appoint, ce qui permet de réaliser des économies sur la facture d’énergie. En effet, 1 kWh d’énergie électrique consommé équivaut à 3 ou 4 kWh d’énergie de chauffage dans la maison. Ce qui fait que la thermopompe est au moins trois fois plus efficace que les plinthes électriques.

Il existe plusieurs types de thermopompe, à savoir :

La thermopompe à air

La thermopompe à air, également appelée pompe à chaleur air-air, est un appareil de chauffage et de refroidissement qui est largement répandu dans le monde entier. Elle fonctionne en transférant la chaleur et le froid entre l’air extérieur et l’air intérieur de la maison, selon les conditions météorologiques. Elle peut être installée dans les logements sans système de chauffage central ou dans ceux qui sont équipés d’un système de chauffage à air chaud. 

La thermopompe eau-eau ou géothermique 

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La thermopompe dite eau-eau ou géothermique permet d'utiliser la chaleur de l'eau pour chauffer ou refroidir une maison. Elle est composée d'un échangeur de chaleur, d'une pompe à chaleur et d'un circuit de distribution d'eau. L'eau, une fois chauffée ou refroidie, transfère de la chaleur ou de l'air frais à l'intérieur de la maison.

Le chauffe-eau à thermopompe ou pompe à chaleur air-eau 

Le chauffe-eau à thermopompe, ou pompe à chaleur air-eau, est une solution de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire très économique. Le principe de fonctionnement de cet appareil est basé sur une technologie de pompe à chaleur qui permet de capter l’énergie contenue dans l’air extérieur pour chauffer l’eau contenue dans le ballon.

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La thermopompe : une efficacité centralisée ou localisée

Rappelons qu’il existe deux grands modèles de thermopompes : la thermopompe murale et la thermopompe centrale. Les deux remplissent les mêmes fonctions (chauffer et climatiser la maison), mais possèdent quelques différences.

Thermopompe murale

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La thermopompe murale se divise en deux parties. La première unité est installée sur un mur à l’intérieur de la maison et l’autre unité est installée à l’extérieur. Les deux parties travaillent ensemble pour transférer l’air de l’extérieur vers l’intérieur tout en le réchauffant. Le même principe est utilisé, en inversant le circuit, pour rafraîchir la maison.

Puisqu’elle est fixée au mur, la thermopompe murale produit une chaleur plus localisée et ne permet pas de chauffer efficacement chaque pièce d’une maison.

Thermopompe centrale

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La thermopompe centrale, quant à elle, s’installe à l’extérieur de la maison et est reliée à un système de conduits de ventilation. Elle est plus performante que la thermopompe murale, grâce à ses conduits de ventilation qui diffusent la chaleur de façon uniforme dans chacune des pièces de la maison. Si votre logement a plusieurs pièces, la thermopompe centrale est la mieux indiquée pour assurer un chauffage efficace.

Comment fonctionne le compresseur d'une thermopompe?

Pour parler du mode de fonctionnement de la thermopompe, il faut savoir qu’elle ne fonctionne pas selon le même principe que les autres types de chauffage classiques. Au lieu de produire de la chaleur comme une chaudière, elle recueille la chaleur d’un espace et la transfère à un autre espace. C’est techniquement le même principe qu’un réfrigérateur qui marche en captant la chaleur qu’il contient et la libère par l’arrière à l’aide de gaz réfrigérants.

Les thermopompes fonctionnent de la même manière, en faisant circuler le réfrigérant à travers des cycles d’évaporation et de condensation. Un dispositif mécanique appelé compresseur pompe le réfrigérant à partir de deux serpentins qui font les échanges de chaleur. L’un des serpentins se charge de l'évaporation du réfrigérant dans un circuit fermé à pression basse qui absorbe la chaleur de l’extérieur. L’autre serpentin, pour sa part, procède à la condensation du réfrigérant à haute pression, ce qui le rend chaud, et cette chaleur est diffusée par les ventilateurs dans la maison.

Pourquoi ma thermopompe ne chauffe pas pendant l’hiver? 

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La température de fonctionnement la plus basse de la plupart des thermopompes est d’environ -8°C. Lorsque ce seuil est atteint, la thermopompe cesse de fonctionner. Au Québec, où le climat est très froid durant l'hiver, il peut arriver qu’une thermopompe s’arrête lorsque sa température limite est atteinte. Pour remédier à cela, il existe des thermopompes pour basses température pouvant être utilisées à des températures aussi froides que -20°C.

Rendement et efficacité à basse température 

Encore appelée « climat froid » ou « cold climate », une thermopompe pour basse température permet de tenir une habitation au chaud même lorsque la température extérieure est glaciale. Il s’agit d’une solution de chauffage très adaptée à la rigueur des hivers québécois.

Il peut arriver que même cette fonction ne suffise pas pour réchauffer votre habitation. C’est pourquoi il est recommandé d’installer également un système électrique d’appoint standard, comme une fournaise électrique ou des plinthes. Celles-ci pourront prendre le relais lors des périodes où la température extérieure est des plus froides, de sorte que vous puissiez bénéficier d’un chauffage optimal sans interruption.

Comment régler les thermopompes centrales et murales de la maison? 

Pour régler votre thermopompe centrale ou murale de façon optimale, vous devez programmer le thermostat de votre thermopompe à une température ambiante d’environ 3°C au-dessus de celle des autres systèmes. Ainsi, votre thermopompe sera le premier système de chauffage à fonctionner. Réglez ensuite vos systèmes radiants à une température plus basse, de sorte que la température des planchers soit stable. Utilisez enfin vos plinthes comme chauffage d’appoint en renfort à la thermopompe lorsque celle-ci ne sera plus capable d’assurer le chauffage.

Conseils : Pour optimiser le fonctionnement de votre thermopompe, veillez à l’entretenir au moins une fois par saison. Pensez à toujours fermer les portes des pièces qui ne vous servent pas afin de chauffer plus rapidement votre espace.

La thermopompe au Québec

En somme, l'utilisation des thermopompes au Québec offre une solution efficace et écologique pour le chauffage et le rafraîchissement des habitations. Avec des hivers rigoureux et des étés parfois très chauds, ces systèmes offrent un confort thermique optimal tout au long de l'année, tout en réduisant la dépendance aux combustibles fossiles et en diminuant l'empreinte carbone.

Que ce soit pour des raisons environnementales, économiques ou de confort, les thermopompes sont devenues une option de plus en plus populaire dans de nombreux foyers québécois, contribuant ainsi à une transition vers une énergie plus propre et durable.