Schéma d’installation pompe à chaleur air eau : mieux comprendre le fonctionnement de la PAC

Les pompes à chaleur sont devenues une solution de plus en plus populaire pour chauffer et climatiser les maisons de manière efficace et économique. Mais pour les installer, il est indispensable de suivre le schéma d’installation de la pompe à chaleur concernée. Par exemple, la pompe à chaleur air eau requiert d’installer une unité extérieure, un collecteur, un échangeur thermique, un chauffage central ou encore une évacuation de l’air. Pour les PAC géothermiques ou eau eau, le schéma est différent. Découvrez-les.

Schéma d’installation pour une pompe à chaleur air eau

Dans ce schéma d’installation d’une pompe à chaleur air eau, on remarque qu’elle est installée à l’extérieur de la maison et est reliée à un système de chauffage central. L’unité extérieure de la pompe à chaleur absorbe la chaleur de l’air extérieur et la transfère à l’unité intérieure via un fluide frigorigène. L’unité intérieure diffuse ensuite la chaleur grâce au réseau de distribution installé au préalable.

Voici les éléments qui composent un schéma d’installation typique pour une pompe à chaleur air eau :

• Unité extérieure : la pompe à chaleur air eau est constituée d’une unité extérieure, qui est installée à l’extérieur de la maison. Cette unité contient le compresseur, l’évaporateur et le ventilateur.
• Collecteur : il est installé à l’extérieur pour collecter l’air ambiant. L’air est aspiré par le ventilateur et circule à travers l’évaporateur.
• Échangeur thermique : la pompe à chaleur air eau est également équipée d’un échangeur thermique, qui se trouve à l’intérieur de la maison. L’échangeur est responsable de transférer la chaleur de l’air collecté à l’eau chaude qui circule dans le système de chauffage central.
• Chauffage central : le système de chauffage central est connecté à l’échangeur thermique. L’eau chaude est transportée dans le système de chauffage central pour chauffer la maison.
• Évacuation : l’air refroidi est évacué à l’extérieur de la maison, tandis que l’eau refroidie est retournée à l’unité extérieure pour être réchauffée à nouveau.

Sachez que les détails de l’installation peuvent varier en fonction du modèle spécifique de la pompe à chaleur air eau et des spécifications du bâtiment.

Schéma de fonctionnement d’une pompe à chaleur air eau : quels sont les composants secondaires ?

Les composants secondaires jouent aussi un rôle dans le fonctionnement d’une pompe à chaleur air eau, en cela qu’ils assurent la cohérence du système de chauffage. Détendeur, vannes d’expansion… voici les divers éléments intégrant le schéma de la pompe à chaleur air eau.

Composant de la PAC air eau	Caractéristiques
Ballon d’eau chaude sanitaire	Stocke et chauffe l’eau sanitaire réchauffée par la PAC.
Circulateurs	Déplacent le liquide caloporteur dans le système.
Vannes d’expansion	Régulent le flux de réfrigérant.
Détendeur	Abaisse la pression du réfrigérant avant l’évaporateur.
Filtre déshydrateur	Élimine l’humidité et les impuretés du réfrigérant.
Bouteille de découplage	Sépare les circuits de réfrigérant et protège le compresseur.
Sondes de température	Mesurent les températures pour une régulation précise.
Thermostat ou régulateur	Contrôle la température de sortie de la pompe à chaleur.
Soupape de sécurité	Protège contre les pressions excessives.
Dispositifs anti-vibratiles	Réduisent les vibrations transmises au bâtiment.
Silencieux	Atténuent le bruit du passage du fluide frigorigène dans la PAC.
Séparateur d’huile	Sépare l’huile du réfrigérant pour protéger le compresseur.
Manomètres	Indiquent les pressions de fonctionnement.

PAC air eau monobloc ou bibloc : un schéma de fonctionnement pompe à chaleur différent

Dans un système monobloc, tous les composants nécessaires au fonctionnement de la pompe à chaleur sont contenus dans une seule unité externe. Cela inclut le compresseur, l'échangeur de chaleur, le détendeur et le reste des composants frigorifiques. L'unité monobloc est directement connectée au circuit de chauffage de la maison. L'avantage de cette configuration est sa simplicité d'installation, car il n'y a pas besoin de raccorder des unités intérieures et extérieures via des tuyauteries frigorifiques. Cependant, cela peut limiter la flexibilité de l'installation et, dans certains cas, entraîner des pertes thermiques si l'unité est éloignée des zones à chauffer.

Le système bibloc, quant à lui, sépare les composants en deux unités : une unité extérieure qui contient le compresseur, l’échangeur de chaleur et le ventilateur, et une unité intérieure qui abrite généralement le détendeur, la vanne d'expansion et parfois le ballon d'eau chaude sanitaire. Les deux unités sont reliées par des tuyauteries frigorifiques qui transportent le réfrigérant. L'avantage de cette configuration est la réduction des pertes thermiques, car l'unité intérieure peut être placée près des zones de vie ou des points de distribution de chaleur.

Le système bibloc permet une plus grande flexibilité d’installation, particulièrement dans les cas de rénovation où l’espace extérieur est limité.

Marche à suivre pour l’installation d’une pompe à chaleur air eau

Maintenant que nous prenons la mesure globale du schéma d’installation d’une pompe à chaleur air eau, intéressons-nous à la façon très concrète dont votre artisan chauffagiste procèdera à son installation. Voici les étapes à respecter :

• Installation du groupe extérieur. Il doit être placé à l'extérieur de la maison, à l'abri des vents forts et sans causer de nuisances sonores aux voisins. Il peut être fixé au sol sur des plots antivibratiles ou accroché à la façade.
• Mise en place de l’unité intérieure. Cette unité doit être installée dans un endroit qui ne gèle pas, comme un garage ou un cellier. Il est important de maintenir une distance raisonnable entre les deux unités pour minimiser les pertes de chaleur, idéalement pas plus de 15 à 20 mètres.
• Raccordement au circuit de chauffage. En rénovation, la pompe à chaleur air eau est raccordée au circuit existant. Dans le neuf, elle peut être connectée à des émetteurs de chaleur comme des planchers chauffants ou des radiateurs basse ou haute température.
• Installation et raccordement au ballon d’eau chaude sanitaire. Si nécessaire, la PAC peut être reliée à un ballon pour fournir de l'eau chaude sanitaire. Le ballon peut être intégré à l'unité intérieure ou installé séparément.
• Mise en place du fluide frigorigène. Ce fluide permet le transfert d'énergie entre les unités extérieure et intérieure. Il doit être manipulé avec précaution en raison de son potentiel polluant.
• Branchement électrique. L'installation électrique de la PAC doit être connectée directement au tableau électrique de la maison, avec une ligne dédiée protégée par un disjoncteur différentiel de 30 mA.
• Installation des sondes et mise en service. Des sondes de régulation intérieures et extérieures sont installées pour optimiser le fonctionnement de la PAC. Après cela, la PAC est prête à être mise en service.

Les autres PAC : schéma d’installation pour une pompe à chaleur géothermique

Dans ce schéma, la pompe à chaleur est installée à l’intérieur de la maison et utilise la chaleur du sol pour chauffer la maison. Des capteurs sont installés dans le sol pour capter la chaleur géothermique. Cette chaleur est ensuite transférée à la pompe à chaleur qui la transfère à l’unité intérieure. L’unité intérieure diffuse ensuite la chaleur dans la maison.

Concrètement, l’installation d’une pompe à chaleur géothermique nécessite la mise en place de 6 éléments indispensables :

1. Boucle fermée horizontale ou verticale : la première étape de l’installation consiste à creuser une tranchée horizontale ou à forer des puits verticaux pour installer la boucle fermée. Cette boucle est constituée de tuyaux en polyéthylène haute densité (PEHD) ou en polybutylène glycol (PBG) qui seront remplis d’un mélange d’eau et d’antigel. La boucle est enterrée à une profondeur de 1,5 à 2 mètres pour une installation horizontale et de 50 à 100 mètres pour une installation verticale.

1. Pompe à chaleur : la pompe à chaleur géothermique est installée à l’intérieur de la maison. Elle est composée d’un compresseur, d’un évaporateur et d’un condenseur. La pompe à chaleur peut être installée au sous-sol, dans un garage ou dans une pièce spécialement aménagée pour elle.

1. Échangeur de chaleur : l’échangeur de chaleur est installé à l’intérieur de la maison et permet de transférer la chaleur entre la boucle fermée et la pompe à chaleur. L’échangeur de chaleur est un serpentin qui est installé dans le système de chauffage de la maison.

1. Système de distribution : le système de distribution est le système de chauffage de la maison. Il peut s’agir de radiateurs, de planchers chauffants ou d’un système de ventilation. Le système de distribution doit être compatible avec la pompe à chaleur géothermique.

1. Contrôleur : le contrôleur est le cerveau de la pompe à chaleur géothermique. Il permet de réguler la température de la maison et de surveiller le fonctionnement de la pompe à chaleur. Le contrôleur doit être installé à un endroit facilement accessible pour l’utilisateur.

1. Alimentation électrique : la pompe à chaleur géothermique nécessite une alimentation électrique pour fonctionner. Il est important de vérifier que l’installation électrique de la maison est suffisante pour alimenter la pompe à chaleur.

Comme vous pouvez le remarquer, chaque installation est unique et doit être adaptée aux besoins spécifiques de chaque maison. Il est donc recommandé de faire appel à un professionnel qualifié pour l’installation de votre pompe à chaleur. Ce dernier peut également vous accompagner et vous guider pour profiter des différentes aides financières mises en place par l’État pour l’installation de certains modèles de pompe à chaleur.