Guide de lecture
Les pompes à chaleur sont à la mode de nos jours, en particulier en Europe, où certains pays travaillent à interdire l'installation de poêles et de chaudières à combustibles fossiles en faveur d'options plus respectueuses de l'environnement, y compris des pompes à chaleur éconergétiques. (Les fours chauffent l'air et le distribuent à travers des tuyaux dans toute la maison, tandis que les chaudières chauffent l'eau pour fournir de l'eau chaude ou du chauffage à la vapeur.) Cette année, le gouvernement américain a commencé à offrir des incitations fiscales pour installer des pompes à chaleur, qui ont tendance à coûter plus avant que les fours traditionnels mais sont beaucoup plus efficaces à long terme.
Dans le domaine de nouveaux véhicules énergétiques, car la capacité de la batterie est limitée, elle a également incité l'industrie à se tourner vers des pompes à chaleur. Alors peut-être qu'il est temps d'apprendre rapidement ce que les pompes à chaleur signifient et ce qu'elles font.
Quel est le type de pompe à chaleur le plus courant?
Compte tenu du buzz récent, vous pourriez être surpris d'apprendre que vous utilisez déjà unpompe à chaleur- Vous en avez probablement plus d'un chez vous et plus d'un dans votre voiture. Vous ne les appelez tout simplement pas des pompes à chaleur: vous utilisez les termes "réfrigérateur" ou "climatiseur".
En fait, ces machines sont des pompes à chaleur, ce qui signifie qu'elles déplacent la chaleur d'un endroit relativement froid à un endroit relativement chaud. La chaleur coule spontanément de chaud au froid. Mais si vous voulez le transformer du froid à chaud, vous devez le "pomper". La meilleure analogie ici est l'eau, qui coule sur une colline seule, mais doit être pompée sur la colline.
Lorsque vous pompez la chaleur contenue dans une sorte de stockage froid (air, eau, etc.) pour le stockage chaud, le stockage froid devient plus froid et le stockage chaud devient plus chaud. C'est en fait ce que votre réfrigérateur ou votre climatiseur est à propos de - il déplace la chaleur de l'endroit où il n'est pas nécessaire ailleurs, et vous ne vous souciez pas si vous gaspillez un peu de chaleur supplémentaire.
Comment faire un refroidisseur pratique avec une pompe à chaleur?
La perspicacité clé qui a produitpompes à chaleur est venu au début du XIXe siècle, lorsqu'un certain nombre d'inventeurs, dont Jacob Perkins, ont réalisé qu'ils pouvaient refroidir quelque chose de cette façon sans gaspiller les liquides volatils qui s'évaporent pour réaliser le refroidissement. Au lieu de relâcher ces vapeurs dans l'atmosphère, ils ont soutenu, il serait préférable de les récupérer, de les condenser en liquide et de réutiliser ce liquide comme liquide de refroidissement.
C'est à cela que servent les réfrigérateurs et les climatiseurs. Ils évaporent les réfrigérants liquides et utilisent la vapeur froide pour absorber la chaleur de l'intérieur d'un réfrigérateur ou d'une voiture. Ensuite, ils compriment le gaz, qui se condense sous forme liquide. Ce liquide est maintenant plus chaud que lorsqu'il a commencé, donc une partie de la chaleur qu'il contient peut facilement (éventuellement à l'aide d'un ventilateur) se déplacer dans l'environnement environnant - que ce soit à l'extérieur ou ailleurs dans la cuisine.
Cela dit: Vous connaissez très bien les pompes à chaleur; C'est juste que vous continuez à les qualifier de climatiseurs et de réfrigérateurs.
Maintenant, faisons une autre expérience de pensée. Si vous avez la climatisation de fenêtre, vous pouvez même le faire comme une véritable expérience. Installer en arrière. Autrement dit, installer ses commandes à l'extérieur de la fenêtre. Faites cela par temps frais et sec. Que va-t-il se passer?
Comme vous vous en doutez, il souffle de l'air froid dans votre arrière-cour et libère de la chaleur dans votre maison. Il transporte donc toujours de la chaleur, ce qui rend votre maison plus confortable en la chauffant. Bien sûr, il refroidit l'air à l'extérieur, mais cet effet devient minimal une fois que vous êtes loin des fenêtres.
Vous avez maintenant une pompe à chaleur pour chauffer votre maison. Ce n'est peut-être pas le meilleurpompe à chaleur, mais cela fonctionnera. De plus, lorsque l'été arrive, vous pouvez également le retourner à l'envers et l'utiliser comme climatiseur.
Bien sûr, ne faites pas cela. Si vous l'essayez, il échouera sans aucun doute la première fois qu'il pleut et l'eau entre dans le contrôleur. Au lieu de cela, vous pouvez vous acheter une pompe à chaleur "Source d'air" commerciale qui utilise le même principe pour chauffer votre maison.
Le problème, bien sûr, est que la vodka coûte cher, et vous en manquerez rapidement pour refroidir le vin. Même si vous remplacez la vodka par un alcool frottant moins cher, vous vous plaignerez bientôt des dépenses.
Certains de ces appareils ont ce que l'on appelle les vannes de revers, qui permettent au même appareil d'obtenir un double rôle: ils peuvent pomper la chaleur de l'extérieur à l'intérieur ou de l'intérieur, fournissant à la fois la chaleur et la climatisation, comme décrit ci-dessous.
Pourquoi les pompes à chaleur sont-elles plus efficaces que les radiateurs électriques?
Les pompes à chaleur sont plus efficaces que les radiateurs électriques car ils ne nécessitent pas d'électricité pour générer de la chaleur. L'électricité utilisée par unpompe à chaleurgénère de la chaleur, mais plus important encore, il pompe la chaleur de l'extérieur dans votre maison. Le rapport de la chaleur libérée dans la maison à l'énergie envoyée au compresseur électrique est appelée le coefficient de performance, ou COP.
Un réchauffeur d'espace électrique simple qui fournit toute la chaleur générée par l'élément de chauffage électrique a un COP de 1. D'un autre côté, le COP d'une pompe à chaleur peut être un ordre de grandeur plus haut.
Cependant, le COP d'une pompe à chaleur n'est pas une valeur fixe. Il est inversement proportionnel à la différence de température entre les deux réservoirs dans lesquels la chaleur est pompée. Cela dit, si vous pompez la chaleur d'un réservoir pas trop froid à un bâtiment pas trop chaud, le flic sera une grande valeur, ce qui signifie que votre pompe à chaleur est très efficace pour utiliser l'électricité. Mais si vous essayez de pomper la chaleur d'un réservoir extrêmement froid dans un bâtiment déjà chaud, la valeur du COP est réduite, ce qui signifie que l'efficacité en souffre.
Le résultat est ce que vous attendez intuitivement: il est préférable d'utiliser la chose la plus chaleureuse que vous puissiez trouver comme réservoir de chaleur en plein air.
Les pompes à chaleur de la source d'air, qui utilisent l'air extérieur comme réservoir de chaleur, sont la pire option à cet égard car l'air extérieur est très froid pendant la saison de chauffage hivernale. Encore mieux sont les pompes à chaleur à la source terrestre (également connues sous le nom de pompes à chaleur géothermique), car même en hiver, le sol à des profondeurs moyennes est encore assez chaud.
Quelle est la meilleure source de chaleur pour les pompes à chaleur?
Le problème avec la source de solpompes à chaleurest que vous avez besoin d'un moyen d'accéder à ce réservoir de chaleur enterré. Si vous avez suffisamment d'espace autour de votre maison, vous pouvez creuser des fossés et enterrer un tas de tuyaux à une profondeur raisonnable, comme quelques mètres de profondeur. Vous pouvez ensuite faire circuler un liquide (généralement un mélange d'eau et d'antigel) à travers ces tuyaux pour absorber la chaleur du sol. Alternativement, vous pouvez percer des trous profonds dans le sol et installer des tuyaux verticalement dans ces trous. Cependant, tout cela coûtera cher.
Une autre stratégie disponible pour quelques chanceuses consiste à extraire la chaleur d'un plan d'eau à proximité en plongeant un tuyau dans l'eau à une certaine profondeur. Ceux-ci sont appelés pompes à chaleur de la source d'eau. Certaines pompes à chaleur utilisent la stratégie la plus inhabituelle d'extraction de la chaleur de l'air quittant le bâtiment ou de l'eau chaude solaire.
Dans les climats très froids, il est logique d'installer une pompe à chaleur à la source terrestre si possible. C'est probablement pourquoi la plupart des pompes à chaleur en Suède (qui ont l'un des plus élevés de pompes à chaleur par habitant) sont de ce type. Mais même la Suède a un grand pourcentage de pompes à chaleur source d'air, ce qui dément la revendication commune (au moins aux États-Unis) que les pompes à chaleur ne conviennent que pour chauffer les maisons dans des climats doux.
Donc, où que vous soyez, si vous pouvez vous permettre les coûts initiaux plus élevés, la prochaine fois que vous serez confronté à une décision sur la façon de chauffer votre maison, envisagez d'utiliser une pompe à chaleur au lieu d'un poêle ou d'une chaudière traditionnelle.
Heure du poste: 19 octobre-2023