Quelle est la composition d’une pompe à chaleur air-air ?

L’unité extérieure : un élément commun à tous les types de pompes à chaleur air-air

Toute pompe à chaleur aérothermique, qu’elle soit air-air ou air-eau d’ailleurs, a besoin d’une unité située à l’extérieur du bâtiment et reliée au réseau électrique. C’est elle qui capte les calories présentes dans l’air extérieur, pour ensuite les transformer en chaleur et enfin les diffuser à l’intérieur du logement.

Cette unité extérieure est souvent assez imposante, car elle se compose elle-même de plusieurs éléments ayant chacun leur rôle à jouer :

1. Le ventilateur : il fait circuler l’air pour l’amener à l’intérieur de l’unité.

2. L’échangeur thermique extérieur (appelé « évaporateur » en mode chauffage) : il récupère les calories qui se trouvent naturellement dans l’air extérieur, même s’il fait froid.

3. Le fluide frigorigène : c’est via ce fluide que les calories sont transportées de l’extérieur vers l’intérieur, puis inversement à la fin du cycle. En captant les calories, ce fluide passe de l’état liquide à l’état gazeux.

4. Le compresseur : son rôle est d’augmenter la pression du fluide gazeux, pour faire monter significativement sa température. C’est ce composant qui représente le plus gros poste de consommation d’électricité de la pompe à chaleur.

5. Le détendeur : quand le fluide frigorigène sous forme de gaz a transmis la chaleur dans le logement, il retrouve un état principalement liquide, puis il repasse par le détendeur, qui fait baisser sa pression, et donc sa température.

À cela s’ajoutent divers composants électriques et électroniques, notamment via des sondes et des systèmes de régulation. Ils permettent d’effectuer les réglages nécessaires pour la mise en service de la pompe à chaleur et pour assurer son bon fonctionnement.

Les composants intérieurs des systèmes monosplit ou multisplit

On parle de système monosplit ou multisplit pour désigner une PAC air-air qui possède respectivement une unité intérieure de soufflage ou plusieurs unités de soufflage. Voici plus précisément de quoi se compose le réseau intérieur avec ce type d’installation.

Les liaisons frigorifiques avec l’unité extérieure

Avant de parler des unités intérieures à proprement parler, intéressons-nous au circuit frigorifique. Il relie l’unité extérieure avec les unités de soufflage et sert à transférer la chaleur de part et d’autre.

Il se compose de liaisons en cuivre dites « bi-tubes » : elles se présentent sous la forme d’un tube destiné à transporter le fluide à l’état de gaz et d’un deuxième pour le fluide à l’état liquide. Elles sont par ailleurs isolées, par du plastique et de la mousse, afin de limiter les déperditions de chaleur et la condensation.

Les ventilo-convecteurs ou unités de soufflage

L’unité de soufflage, qu’on appelle aussi ventilo-convecteur ou split, est l’élément central dans le réseau intérieur de la pompe à chaleur air-air. Son rôle est simple : souffler l’air chaud dans le logement à l’aide d’un ventilateur. Afin d’éviter de souffler des poussières et autres particules, il contient des filtres à air. Ces derniers méritent un entretien régulier (nettoyage toutes les 2 semaines environ) pour assurer la qualité de l’air dans la maison et la performance des unités de soufflage.

Le split se compose par ailleurs d’un échangeur thermique, qui joue un rôle de condenseur en mode chauffage (rejet de la chaleur provenant de l’extérieur) et d’évaporateur en mode climatisation (absorption de la chaleur intérieure).

Les boîtiers muraux et télécommandes pour gérer les ventilo-convecteurs

Certains splits, notamment lorsqu’ils sont installés près du sol, disposent d’un panneau de contrôle intégré. Néanmoins, la gestion de la plupart des modèles s’effectue via des boîtiers fixés au mur avec thermostats intégrés et/ou des télécommandes. C’est l’un des avantages de la pompe à chaleur air-air, car de manière indépendante pour chaque split, il est simple et pratique de :

• connaître la température actuelle dans la pièce ;

• changer le mode de fonctionnement (automatique, économique, chauffage VS climatisation, etc.) ;

• régler la température ;

• régler le débit d’air du ventilo-convecteur ;

• allumer et éteindre l’appareil, etc.

L’unité intérieure « cachée » et le réseau de gaines du système gainable

Dans le cas d’une pompe à chaleur gainable réversible, l’installation intérieure est un peu différente du système monosplit ou multisplit. On la privilégie dans les bâtiments neufs ou lorsque l’installation de ventilo-convecteurs n’est pas adaptée en rénovation.

Il n’y a pas de ventilo-convecteur dans chaque pièce desservie, mais une seule unité intérieure qui transmet l’air chaud ou frais via des gaines et des bouches de soufflage. C’est donc un système bien plus discret, mais qui rend plus complexe la gestion pièce par pièce.

Concrètement, un système gainable dispose d’une unité intérieure centrale, que l’on installe dans des combles perdus ou dans un faux-plafond, et à défaut, dans une pièce peu utilisée ou de type buanderie. On lui raccorde ensuite des gaines isolées : l’isolation de ces gaines est primordiale pour éviter toute déperdition de chaleur. Elles sont reliées à des bouches de soufflage dans les pièces de la maison que l’on souhaite chauffer. Ces bouches ressemblent à des grilles de ventilation et leur installation se fait souvent au plafond ou en haut des murs.

Composition de la PAC air-air : ce qu’il faut retenir

Une pompe à chaleur 100 % aérothermique fonctionne avec l’énergie renouvelable qu’est l’air ambiant. Voici un tableau qui permet de résumer les composants essentiels et leur rôle dans la PAC air-air.

À noter : les pompes à chaleur air-air ne sont pas conçues pour produire de l’eau chaude sanitaire. C’est pourquoi on ne trouve pas de ballon d’eau chaude ni de circuit d’eau dans ses composants.

Envie d’en savoir plus sur l’efficacité énergétique de la pompe à chaleur air-air ? Le confort thermique qu’elle procure réellement ? Les critères à prendre en compte pour choisir un produit parfaitement adapté à votre maison ?