Qu'est-ce qu'un système de pompe à chaleur?

Si vous n'êtes pas familier avec les pompes à chaleur, il n'y a pas de temps comme le présent pour changer cela. En 2023, les incitations fédérales se lancent pour faciliter l'achat et l'installer plus facile sur le budget. Et en 2030, la Californie commencera à éliminer les fours à gaz.

Parce que les pompes à chaleur utilisent 50% d'énergie en moins que les fournais de résistance électrique selon l'Environmental Protection Agency (EPA), ils sont prêts à devenir l'option de chauffage la plus économique pour les Californiens, ainsi que les personnes dans tous les autres États qui suivent l'exemple de la Californie.

Alors, quel est cet appareil domestique qui «pompe la chaleur?"L'idée n'est pas exotique. Tournez votre climatiseur de fenêtre et il pourrait fonctionner comme une pompe à chaleur rudimentaire. Mais comme vous pouvez vous y attendre, les pompes à chaleur réelles sont plus sophistiquées que cela.

Qu'est-ce qu'un système de pompe à chaleur?

Une pompe à chaleur est un appareil électrique qui transfère la chaleur de l'extérieur à l'intérieur, et vice versa.

La plupart des pompes à chaleur ont des vannes d'inversion qui leur permettent également de fonctionner comme des climatiseurs. Les principales pièces de travail sont un compresseur, qui circule un réfrigérant à travers un système de bobines de cuivre, et un ventilateur pour faire circuler l'air dans l'espace de vie.

Les systèmes de pompe à chaleur se composent généralement de deux unités, une à l'extérieur et une à l'intérieur, reliées par des tubes en cuivre qui traversent le mur du bâtiment. Le compresseur est généralement à l'extérieur.

Comment fonctionne une pompe à chaleur?

Le système de réfrigération se compose de deux bobines (condenseur et évaporateur) séparées par une valve d'expansion à travers laquelle un réfrigérant circule en continu. Dans la bobine du condenseur, le compresseur pressurise le réfrigérant pour le condenser en un liquide. Parce que ce processus libère la chaleur, la bobine de condenseur est toujours chaude.

Le liquide sous pression se pressait contre une valve d'expansion à la fin de la bobine. Lorsque la pression est suffisamment grande, la soupape s'ouvre et pulvérise le réfrigérant dans les bobines d'évaporateur, où la réduction soudaine de la pression transforme le réfrigérant en vapeur.

La vaporisation tire l'énergie du milieu environnant (air, sol ou eau). Cela remonte à la bobine du condenseur pour être libéré sous la chaleur lorsque le réfrigérant se réprimande.

Types de systèmes de pompe à chaleur

Il est possible de catégoriser les pompes à chaleur selon le milieu où ils échangent de la chaleur.

Un source d'air La pompe obtient de la chaleur de l'air environnant. UN source de terre (ou géothermie) La pompe tire du sol, et un source d'eau pomper d'un plan d'eau voisin. Les pompes à chaleur au sol et à l'eau profitent des conditions de température stables sous terre ou dans un plan d'eau. Ils fonctionnent mieux dans les climats froids que les modèles de source aérienne.

Une autre façon de catégoriser les pompes à chaleur est de taille. Unités entières avec des compresseurs puissants, peut remplacer un four et un climatiseur dans un système de chauffage / refroidissement central. La bobine de condenseur est montée dans un gestionnaire d'air qui abrite également un ventilateur.

Des pompes à chaleur plus petites, connues sous le nom Mini-splits sans conduit, avoir une ou plusieurs unités intérieures murales, chacune avec son propre fan. Les mini-splits produisent suffisamment de chaleur pour une seule pièce. Il existe également des mini-systèmes de split avec un seul compresseur qui alimente jusqu'à huit ou neuf unités murales.

Où sont les pompes à chaleur les plus courantes?

Vous les trouverez principalement dans des régions avec des températures hivernales modérées.

Selon les données de la National Association of Home Builders, 75% à 77% des maisons dans les États du centre-sud du centre-sud et de l'Atlantique Sud en ont, tandis que 20% des maisons dans les États du centre-ouest du sud. Ils ne sont pas aussi courants dans les États du Nord parce que les températures de l'air sont trop froides et les modèles à terre ou à l'eau sont coûteux à installer.

Cependant, la situation n'est pas statique. Les fabricants travaillent à développer des modèles plus efficaces qui fonctionnent dans les climats froids. De plus, les unités peuvent être équipées de radiateurs résistifs auxiliaires pour fournir une chaleur supplémentaire les jours froids.

Acheter une pompe à chaleur

Les caractéristiques les plus importantes à considérer sont la production de chaleur, mesurée en unités thermiques britanniques (BTU), et la cote de l'efficacité énergétique saisonnière (VEE). Le débit de chaleur est également souvent mesuré en tonnes, où une tonne = 12 000 BTU.

Il y a deux règles de base pour dimensionner une pompe à chaleur. L'une consiste à fournir 30 BTU de chaleur par pied carré d'espace de plancher. L'autre consiste à diviser la surface du plancher total de 500 pour déterminer le nombre de tonnes dont vous avez besoin. Il est important pour un entrepreneur HVAC d'effectuer des tests pour dimensionner avec précision une unité pour une maison particulière afin qu'elle produit la bonne quantité de chaleur.

Les numéros de voyants commencent à 13 (faible efficacité) et grimpent à 21 ou 22 (efficacité élevée). Une unité avec un numéro de voyant élevé utilise moins d'électricité, mais a plus de pièces mobiles et coûte plus pour acheter et entretenir.

En pratique, un système avec un 16 voyant devrait être adéquat dans les climats modérés. Pour maximiser les performances dans un climat plus froid ou minimiser la consommation d'énergie, optez pour un voyant plus élevé. Vous pouvez calculer l'énergie qu'une unité particulière utilise et son coût mensuel en divisant la puissance de chaleur dans BTUS par le voyant. Vous obtiendrez le résultat en watts par heure. Puis multipliez cela par le taux d'électricité local.

Installation d'une pompe à chaleur

Certaines mini unités de split, comme le MR. DIY cool, peut être installé par les propriétaires. Si vous n'êtes pas à l'aise avec cela, embauchez un technicien CVC sous licence.

L'unité extérieure se monte sur un coussin en béton ou des pieds de page pour le garder haut et sec. Une ou plusieurs unités intérieures sont installées sur les murs ou à l'intérieur d'un gestionnaire d'air connecté aux conduits du bâtiment. Les deux unités sont ensuite connectées par des tubes de réfrigération et des fils électriques qui traversent le mur.

Étant donné que la plupart des pompes à chaleur fonctionnent également comme des climatiseurs, un tube de drainage est inclus pour le condensat qui coule de la bobine intérieure lorsqu'il fait froid.

Entretien de la pompe à chaleur

Les unités intérieures et extérieures nécessitent un entretien de routine, y compris la modification des filtres à air et le nettoyage de la poussière des bobines. L'unité extérieure doit être gardée sans neige, feuilles et autres débris pour que l'air puisse circuler.

Vous devrez peut-être dénommer occasionnellement la bobine d'évaporatrice dans l'unité extérieure en hiver et l'unité intérieure en été. Il suffit d'éteindre la puissance et de laisser la glace fondre, plutôt que d'essayer de le gratter et peut-être d'endommager la bobine.