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Refroidissement avec une pompe à chaleur : quelles sont les pompes à chaleur adaptées ?
En cette période de transition énergétique, de nombreuses personnes s’équipent d’une pompe à chaleur. En effet, elle est non seulement économe en énergie et respectueuse de l’environnement, mais elle offre également la possibilité de rafraîchir votre maison. Dans cet article, nous explorons les caractéristiques de ce système intéressant, notamment la manière dont il peut contribuer à la fois au chauffage et au refroidissement, ce que vous devez savoir pour le mettre en place et si il est avantageux pour vous.
Est-ce qu’une pompe à chaleur peut produire du froid et assurer le refroidissement de votre maison en plus de la chauffer ?
Une pompe à chaleur peut non seulement chauffer, mais aussi refroidir ! Il y a deux fonctionnements possibles selon le type de pompe à chaleur : le refroidissement actif et le refroidissement passif. Plus besoin donc de climatiseur classique ! Nous vous donnons ici toutes les informations à savoir.
1. Refroidissement actif
Le refroidissement actif est une méthode assez simple. Il repose sur le principe d’inversion du cycle thermodynamique de la pompe à chaleur. Au lieu de capter la chaleur de l’air extérieur pour la restituer à l’intérieur, l’appareil extrait l’air chaud de l’intérieur et le souffle hors de la maison ! Ainsi, la chaleur de la maison disparaît comme neige au soleil !
Le rafraîchissement actif est possible avec deux types de pompes à chaleur : les pompes à chaleur air-air et les pompes à chaleur air-eau.
Pompe à chaleur air-air
Utilisée comme système de chauffage, une pompe à chaleur air-air est un système dans lequel l’air extérieur passe à travers un liquide spécial, appelé fluide frigorigène, qui chauffe l’air soufflé dans les pièces de votre maison.
Pour refroidir votre maison, le processus fonctionne en sens inverse. La PAC va absorber la chaleur de l’air intérieur, la transmettre au liquide frigorigène, qui après être passé à travers tout le circuit, permet de rejeter cette chaleur à l’extérieur.
Le compresseur joue un rôle central dans le processus de refroidissement actif. C’est lui qui comprime le fluide frigorigène, augmentant ainsi sa température avant qu’il ne libère la chaleur à l’extérieur. Lors de l’inversion du cycle, ce même compresseur permet de capter la chaleur intérieure et de la transférer dehors pour rafraîchir votre maison efficacement.
Pompe à chaleur air-eau
Une pompe à chaleur air-eau est raccordée au système de chauffage central de votre habitation. Contrairement à une PAC air-air, ce n’est pas de l’air mais de l’eau qui est chauffée avant de circuler dans vos radiateurs ou votre plancher chauffant pour diffuser la chaleur.
En mode rafraîchissement, c’est de l’eau refroidie qui circule dans le réseau pour faire baisser la température intérieure de votre logement.
Pompe à chaleur réversible
Quand l’option de refroidissement est intégrée à ces deux types de pompes à chaleur, elles deviennent donc des pompes à chaleur réversibles. Elles sont alors capables de produire aussi bien du chauffage en hiver que de rafraichir en été.
En mode chauffage, elle capte les calories présentes dans l’air extérieur pour chauffer soit l’air intérieur (PAC air-air), soit l’eau qui circule dans un plancher chauffant ou des radiateurs (PAC air-eau).
En mode rafraîchissement, elle inverse son fonctionnement : elle extrait la chaleur de l’intérieur du logement pour la rejeter à l’extérieur à l’aide du fluide frigorigène, permettant ainsi de faire circuler de l’air ou de l’eau fraîche dans le système et de maintenir une température agréable toute l’année. Ce changement est rendu possible grâce au compresseur, qui adapte la circulation du fluide frigorigène selon les besoins.
Avantages et inconvénients
Voici quelques avantages et inconvénient du système de refroidissement actif :
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| Rafraichissement rapide et efficace de la maison | Moins écologique que le refroidissement passif |
| Moins coûteux que le refroidissement passif | Moins efficace sur le plan énergétique |
| Pas de limite de température : on peut refroidir autant que nécessaire | Impossible de stocker la chaleur excédentaire pour un usage ultérieur (ex. : chauffage en hiver) |
| Installation simple et rapide (souvent en une journée) |
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2. Le refroidissement passif
Le refroidissement passif, aussi appelé refroidissement naturel, repose sur l’utilisation de la fraîcheur du sol ou de l’eau souterraine (comme une nappe phréatique) pour abaisser la température de votre logement.
Cette méthode nécessite des travaux de forage pour capter cette fraîcheur. Une fois l’eau refroidie, elle circule dans les tuyaux de votre plancher chauffant ou de vos radiateurs pour rafraîchir l’intérieur. Cela sans l’intervention d’un fluide frigorigène dans le circuit, contrairement au refroidissement actif. Ce système fonctionne également sans compresseur, car il utilise uniquement la fraîcheur naturelle du sol. Cela en fait une solution très économe en énergie.
Pompe à chaleur géothermique
L’une des principales méthodes de rafraîchissement passif repose sur l’utilisation d’une pompe à chaleur géothermiques, puisant la fraicheur dans le sol ou dans l’eau souterraine.
Au début de l’été, par exemple, en Belgique, le sol a une température stable d’environ 12 degrés celsius. Cela permet à l’eau qui circule dans les canalisations d’atteindre une température comprise entre 15 et 18 °C, ce qui suffit à absorber la chaleur intérieure et à abaisser la température ambiante de manière douce et naturelle. A la fin de l’été, la température du sol est plus élevée et ce système perd un peu de sa puissance.
Pendant ce processus, la chaleur extraite de la maison est transférée dans le sol, où elle est stockée. Ce phénomène s’appelle la régénération du sol. Il permet de reconstituer la chaleur du sous-sol en vue de la saison hivernale, lorsque la PAC devra chauffer le logement.
Pompe à chaleur eau-eau
La pompe à chaleur eau-eau est un type de pompe géothermique puisant la chaleur ou la fraicheur dans les eaux souterraines des nappes phréatiques.
En été, elle profite de la temprérature naturellement fraiche de l’eau souterraine, entre 10 et 14 °C, pour abaisser la température à l’intérieur du logement. L’eau froide est prélevée dans la nappe, circule dans le réseau de canalisation pour absorber la chaleur de la maison, puis est rejetée dans la nappe.
La température de l’eau souterraine est plus stable, car elle se trouve à une plus grande profondeur dans le sol, ce qui la rend pratiquement indépendante des variations saisonnières en surface.
Avantages et inconvénients
Voici quelques avantages et inconvénient du système de refroidissement passif :
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| Plus efficace écologiquement et énergétiquement que le refroidissement actif | Plus couteûx que le refroidissement actif : coût d’installation élevé |
| Nombreux avantages financiers et écologiques grâce à la consommation d’énergie presque nulle | Installation complexe (travaux d’excavation et forages profonds) |
| Chaleur récupérée l’été utilisable en hiver (regénération thermique du sol) | Rafraichissement plus lent que les systèmes actifs ou les climatiseurs classiques |
| Performance stable grâce à la température constante du sol ou de la nappe phréatique | Refroidissement limité à 2 à 4 °C maximum : moins de controle sur la température |
Quel est le coût d’une climatisation durable avec une pompe à chaleur ?
Nous avons dressé ici une liste succincte des prix pour chaque type de pompe à chaleur :
| Type de refroidissement | Type de pompe à chaleur | Prix |
|---|---|---|
| Actif | Air-air | entre 12.000 et 25.000 € |
| Actif | Air-eau | entre 15.000 et 25.000 € |
| Passif | Sol-eau | entre 21.000 et 38.000 € |
| Passif | Eau-eau | enter 28.000 et 42.000 € |
Quand est-il préférable de choisir le refroidissement actif ou passif ?
Vous hésitez encore entre le refroidissement actif ou passif et le modèle de pompe à chaleur ? Nous avons élaboré ici quelques scénarios qui pourraient représenter votre situation et vous aider dans votre décision.
1. Nouvelle construction ou travaux de rénovation importants : passif
Si vous envisagez de construire une nouvelle habitation ou de réaliser des travaux de rénovation importants, c’est le moment idéal pour installer une pompe à chaleur avec refroidissement passif. Ce type de système est particulièrement bien adapté aux bâtiments neufs ou entièrement repensés, car il nécessite une bonne isolation et un système de distribution compatible, comme un plancher chauffant/rafraîchissant.
En revanche, les maisons anciennes sont souvent moins adaptées à ce type de refroidissement, notamment en raison de la présence de radiateurs classiques, peu efficaces pour rafraîchir, d’une isolation insuffisante, ou d’un agencement difficile à modifier sans gros travaux.
Voici quelques situations typiques où le refroidissement passif est fortement recommandé :
- lors de la construction d’une maison neuve basse énergie ou passive,
- dans une rénovation complète avec remplacement des planchers ou du système de chauffage,
- si vous installez un plancher chauffant/rafraîchissant
- lorsque vous souhaitez une solution écologique et peu énergivore pour le long terme,
- si vous prévoyez des forages pour une PAC géothermique.
2.Travaux de rénovation mineurs : actifs
Si vous ne prévoyez que des travaux de rénovation légers — voire aucun — un système de refroidissement actif sera souvent plus adapté. Les pompes à chaleur avec refroidissement actif sont en effet plus faciles et rapides à installer, car elles ne nécessitent pas de gros travaux comme le forage ou l’installation d’un plancher chauffant.
Voici quelques exemples de situations où le refroidissement actif est préférable :
- quand le budget ou le délai d’installation sont limités.
- dans des maisons avec une isolation correcte mais sans plancher chauffant, utilisant des radiateurs traditionnels,
- si vous ne souhaitez pas ou ne pouvez pas entreprendre de gros travaux de rénovation,
- pour des logements existants où l’on souhaite un confort estival rapide et efficace,
- dans les appartements ou maisons sans espace extérieur suffisant pour un système géothermique,
Assurez-vous que votre système de distribution de chaleur soit adéquat
Pour utiliser efficacement une pompe à chaleur avec fonction de refroidissement, il est essentiel que votre système de distribution de chaleur soit conçu pour cela. En effet, le mode de chauffage de votre habitation impacte directement la performance et le choix du type de pompe à chaleur.
Le choix dépendra aussi de la source de chaleur disponible autour de votre habitation.
1. Chauffage par le sol (à eau)
Un système de chauffage par le sol diffuse la chaleur ou la fraîcheur de manière lente et homogène grâce à des tubes d’eau installés sous le plancher. Ce type de système est parfaitement compatible avec une pompe à chaleur.
2. Ventilo-convecteurs
Les ventilo-convecteurs chauffent ou rafraîchissent rapidement votre maison en faisant circuler l’air à l’intérieur. Ce système est particulièrement efficace et s’intègre parfaitement avec une pompe à chaleur.
3. La plupart des radiateurs ne conviennent pas
Les radiateurs traditionnels ne permettent pas de refroidir une pièce, ils sont uniquement efficaces pour chauffer. Cependant, des radiateurs basse température (LTV) spécifiques existent, capables de diffuser plus efficacement le froid. Si l’installation d’un chauffage par le sol n’est pas envisageable, cette option peut être une alternative intéressante.
Refroidir un sol avec une pompe à chaleur n’est pas la même chose qu’une climatisation
Il est important de comprendre qu’une pompe à chaleur ne fonctionne pas comme un climatiseur. Même si elle peut rafraîchir votre maison, la température de l’eau circulant dans votre chauffage par le sol ne descend généralement pas en dessous de 16 degrés celsius.
Une température plus basse risquerait d’être inconfortable, car un sol trop froid peut provoquer une sensation désagréable. Selon le type d’installation de votre chauffage par le sol, il est également possible de régler la température pièce par pièce.
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