AEROTHERMIE

Aérothermie | Comment çà marche ?

aérothermie  avec pompe à chaleur extérieur
Dans le domaine du chauffage écologique et en particulier dans les pompes à chaleur, il y a beaucoup de confusions entre les différents procédés techniques disponibles.

Dans nos différentes pages, vous trouverez quelques explications précises pour vous permettre d’y voir plus clair.

AEROTHERMIE, c’est le terme utilisé pour tout procédé de pompe à chaleur utilisant l’air extérieur comme source principale d’énergie.
Ce mot provient du grec ancien aeros qui signifie « air » et thermos qui signifie « chaud ».aérothermie  avec pompe à chaleur intérieur

Physiquement, il est donc nécessaire d’avoir un échangeur de chaleur utilisant l’air extérieur. Cette unité se trouve soit à l’extérieur (photo 1) soit à l’intérieur de l’habitation avec un gainage de l’air (photo 2).

Grâce à l’énergie échangée avec l’air, la pompe à chaleur produit alternativement du chauffage ou de la climatisation.
Du côté utilisation, on a le choix entre une diffusion par air, on parle alors de pompe à chaleur air-air, ou une distribution par l’eau de type chauffage central appelée pompe à chaleur air-eau.

Avec l’aérothermie, il est possible d’avoir un appoint ponctuel de chauffage ou de climatisation, dans une ou plusieurs pièces, ou dans un ensemble complet.
Cette modularité propre à l'aérothermie permet de couvrir l’intégralité des besoins d'un logement.

Il faut savoir qu’un grande part des ensembles de bureaux fonctionne uniquement avec une pompe à chaleur air-air, aussi appelée climatisation réversible à détente directe.

Le bon fonctionnement du système et le confort des occupants est directement lié au bon dimensionnement des équipements et à la qualité de l’installation.
principe de la  pompe à chaleur
Du point de vue technique, l’aérothermie, comme toute solution de pompe à chaleur, est basée sur un circuit frigorifique fermé.
Vous trouverez ci-dessous une description succincte du cycle frigorifique ainsi que le diagramme de Mollier correspondant (photo3 et 4) :
  • Compression adiabatique : Le fluide frigorigène sous forme gazeuse est porté à haute pression et haute température par le compresseur.
    C’est cette étape qui consomme de l’énergie payante. La température du fluide frigorigène devient supérieure à la source chaude environnante.
  • Condensation isotherme : Le fluide frigorigène, en passant de l’état gazeux à l’état liquide, cède son énergie sous forme de chaleur à l’air ambiant ou à l’eau selon l’usage de la pompe à chaleur.
    C’est l’énergie utile lorsqu’on est en mode chauffage, ou l’énergie rejetée vers l’extérieur lorsqu’on est en climatisation.
  • Détente adiabatique : Le fluide frigorigène à l’état liquide est détendu pour passer en basse pression et basse température.
    Sa température devient inférieure à la température de la source froide environnante.
  • Evaporation isotherme : Le fluide frigorigène, pour passer de l’état liquide à l’état gazeux, absorbe l’énergie environnante.
    C’est l’énergie thermique renouvelable et gratuite apportée à la pompe à chaleur lorsqu’on est en fonctionnement de chauffage.
    C’est aussi l’énergie utile prise dans les pièces à climatiser lorsqu’on est en mode climatisation.
fonctionnement pompe à chaleur
Le cycle idéal décrit ci-dessus est en réalité grevé de diverses pertes :
  • Pertes thermiques,
  • Frottements,
  • Rendements de compression,
  • pertes du moteur...
Dans tous les cas, y compris le plus défavorable, la production de chaleur au niveau du condenseur est toujours supérieure à la consommation d’énergie électrique.
Il est donc IMPOSSIBLE en mode chauffage, de consommer plus qu’un chauffage électrique.

De plus, dans des conditions plus conventionnelles de fonctionnement, l’énergie thermique produite est 3 à 5 fois plus importante que l’énergie électrique consommée. On parle de COP (coefficient de performance).
Pour une installation en aérothermie de type air-eau bien dimensionnée, le COP moyen annuel se situe autour de 3.
Cela veut dire que la consommation d’énergie électrique est 3 fois plus faible que si le même confort avait été atteint avec un chauffage électrique.

La pompe à chaleur air-air permet donc de réaliser de substantielles économies de chauffage en utilisant la chaleur renouvelable contenue dans l’air : le soleil, la pluie, le vent nous offrent une énergie renouvelable inépuisable, sachons en profiter !

Quelques exemples de système d'aérothermie

La pompe à chaleur air-eau basse température monobloc

Tous les équipements techniques sont regroupés dans une seule unité placée à l’extérieur de l’habitation ou à l’intérieur avec gainage.
Il en résulte un vrai gain de place et une installation simplifiée (circuit frigorifique scellé en usine).

L’eau de chauffage est amenée jusqu’à la pompe à chaleur, réchauffée et renvoyée à l’intérieur vers les radiateurs et/ou planchers chauffants :

La pompe à chaleur air-eau basse température bi-bloc

Le circuit frigorifique est scindé en deux parties :
L’installateur frigoriste spécialisé a en charge la réalisation de la liaison frigorifique et sa mise en service dans le respect des règles techniques et environnementales les plus strictes. Système 3 en 1 qui permet de produire chauffage, eau chaude sanitaire et rafraîchissement.
Et tout cela, avec un COP pouvant dépasser 4,5 !

La pompe à chaleur air-eau haute température bi-bloc

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