Voici comment fonctionnent les pompes à chaleur

Les pompes à chaleur sont considérées comme des installations durables et efficaces pour produire de la chaleur dans les bâtiments. En effet, elles n'ont pas recours aux ressources fossiles, mais elles convertissent la chaleur de l'environnement en énergie utilisable à l'aide de l'électricité. Bien entendu, la consommation d'électricité doit être inférieure à la production d'énergie. Plus le rendement d'une pompe à chaleur est élevé, plus elle fonctionne de manière efficace. Le rendement est défini par ce que l'on appelle le coefficient de performance annuelle (JAZ). En pratique, plus le JAZ est élevé, mieux c'est, car il faut alors utiliser moins d'électricité pour la puissance de chauffage.

Pour résumer, les pompes à chaleur fonctionnent selon le principe suivant : la chaleur ambiante passe par un fluide frigorigène dans un système de tuyauterie dans le compresseur, qui comprime le fluide et le transporte dans l'échangeur de chaleur. C'est là que la chaleur est transmise au système de chauffage du bâtiment. Lorsque la chaleur est libérée, l'agent se liquéfie à nouveau et retourne dans l'évaporateur via une soupape de détente.

Il existe trois types de pompes à chaleur qui se distinguent principalement par leur source de chaleur :

  • Pompe à chaleur air-eau : la solution standard jusqu'à présent, car la plus simple et la moins chère à installer. La chaleur est prélevée de l'air ambiant.
  • Pompe à chaleur saumure-eau : très efficace, la chaleur est extraite du sol. En règle générale, cependant, des trous profonds sont nécessaires.
  • Pompe à chaleur eau-eau : une solution également très efficace, la chaleur provient des eaux souterraines. Mais pour l'installation, des travaux de terrassement sont nécessaires pour exploiter deux puits.

Ce type de production d'énergie est également intéressant pour les entreprises. Cependant, les pompes à chaleur commerciales doivent produire beaucoup plus de puissance que les modèles pour les maisons individuelles. Pour une surface de 500 mètres carrés, une pompe à chaleur devrait fournir une puissance de chauffage d'au moins 60 kW. Plus précisément, c'est en combinaison avec des installations photovoltaïques que les chauffages peuvent être exploités de manière entièrement renouvelable, même pour de grandes surfaces commerciales.

Avantages et inconvénients des pompes à chaleur

Nous avons déjà expliqué les avantages des pompes à chaleur, en voici un nouvel aperçu :

  • En combinaison avec un fournisseur d'électricité verte ou une installation photovoltaïque, une pompe à chaleur permet un chauffage climatiquement neutre.
  • Les coûts de consommation et d'exploitation sont nettement inférieurs à ceux des chauffages au fioul ou au gaz.
  • Une pompe à chaleur peut également refroidir, économisant ainsi le coût d'une climatisation.
  • Il existe des possibilités d'aide qui subventionnent le remplacement des chauffages traditionnels.

Néanmoins, certains inconvénients doivent également être pris en compte :

  • Si le bâtiment a besoin de plus de chaleur que la pompe à chaleur ne peut actuellement en transporter, un élément chauffant, alimenté par de l'électricité, est généralement utilisé et il entraîne des coûts supplémentaires.
  • Si un bâtiment ne dispose pas d'une isolation suffisante, la quantité de chaleur perdue sans être utilisée est considérable.
  • Pour les régions très froides avec de basses températures négatives, les pompes à chaleur ne conviennent pas jusqu'à présent.
  • Le prix d'achat et d'installation est relativement élevé et il a fortement augmenté au cours des dernières années en raison de l'intérêt croissant. Il en va de même pour les prix de l'électricité.

Pour quelles entreprises les pompes à chaleur sont-elles adaptées ?

En général, l'installation d'une pompe à chaleur n'en vaut la peine que si la somme des économies de gaz ou de fioul est supérieure à l'augmentation de l'utilisation de l'électricité causée par le fonctionnement de la pompe. Et bien entendu, la puissance d'une pompe à chaleur doit être suffisante pour chauffer même les grandes surfaces commerciales. Pour les entreprises, il existe de grandes pompes à chaleur spécifiques qui fonctionnent jusqu'à 2 500 kW. Ces installations ont l'avantage qu'en plus des sources de chaleur courantes, elles utilisent souvent de l'air d'échappement ou des eaux usées préchauffés ; elles peuvent alors injecter leur chaleur dans les réseaux de chauffage local et urbain.

Les entreprises peuvent également relier plusieurs pompes à chaleur dans le circuit appelé en cascade. L'avantage : la puissance est adaptée aux besoins de chauffage ou de refroidissement, ce qui augmente la rentabilité.

Pompes à chaleur dans le contrôle des coûts

Les pompes à chaleur air-eau pour les maisons coûtent déjà plus de 20 000 euros, installation comprise (février 2023), pour les pompes à chaleur géothermiques et les pompes à chaleur pour eaux souterraines, les coûts minimaux cumulés s'élèvent à environ 40 000 euros. Toutefois, la subvention de l'État pouvant s’élever jusqu'à 40% permet d'économiser beaucoup d'argent. Les pompes à chaleur industrielles à grande échelle sont beaucoup plus chères, le coût total de l'investissement peut rapidement atteindre un montant à six chiffres en fonction de la taille.