Publié par : Maison Energie | 28 janvier 2009

Pompe a Chaleur : Principe Fonctionnement

pompe a chaleur aerotherme

La pompe à chaleur comme son nom l’indique permet de produire de la chaleur ; mais ce que l’on sait beaucoup moins c’est qu’elle sert également à rafraichir. Elle est réversible et s’utilise donc en été comme en hiver.

Tout d’abord il faut savoir que c’est grâce au fluide présent dans les réfrigérateurs (fluide frigorigène) que la production de chaud ou froid est réalisable. Tout est une histoire de positionnement des éléments par rapport au milieu à climatiser. En effet une pompe à chaleur est constituée de 4 éléments principaux en circuit fermé : compresseur – condenseur (et non condensateur) – détendeur – évaporateur.

Le fluide frigorigène subit donc 4 actions pendant ce cycle et va changer d’état (liquide -vapeur) à plusieurs reprises grâce au condenseur et à l’évaporateur. Le condenseur a pour but d’évacuer la chaleur du cycle pour que le fluide frigorigène passe de l’état vapeur à l’état liquide (condensation).  L’évaporateur effectue l’inverse du condenseur, il permet de rendre le fluide sous l’état vapeur.

Si on récapitule, le condenseur évacue la chaleur du cycle tandis que l’évaporateur absobe la chaleur pour le cycle.

Dans le cas où nous sommes en hiver et que nous souhaitons chauffer la pièce de notre logement alors il suffira de positionner le condenseur dans notre pièce. En revanche dans le cas été on mettra l’évaporateur.

 Pourquoi le cycle absorbe ou rejette la température ? 

Il faut savoir qu’un fluide quelconque à besoin de chaleur (calories) pour passer de l’état liquide à l’état vapeur. En revanche pour passer de l’état vapeur à l’état liquide il rejette les calories. C’est pourquoi au niveau du condenseur, lorsque le fluide doit passer de l’état vapeur à l’état liquide il a besoin de perdre de son énergie, c’est à dire de sa chaleur.

Pour finaliser ce cycle, il est nécessaire d’incorporer un compresseur et un détendeur en plus de l’évaporateur et du condenseur. Le compresseur permet en comprimant le gaz d’augmenter sa pression et sa température, en revanche le détendeur permet de diminuer ces deux paramètres.

Le cycle ainsi obtenu est celui-ci:

Courbe de saturation

Courbe de saturation

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L’enthalpie représente le niveau énergétique du fluide. Ainsi on peut voir que l’enthalpie au niveau du détendeur est plus faible qu’au niveaux du compresseur ; ceci est cohérent puisque le condenseur a fait perdre au cycle une grande partie de son niveau énergétique.

Il faut savoir également qu’un cycle en thermodynamique fonctionne toujours entre 2 sources de chaleurs, à savoir la source chaude et la source froide, voici ci-dessous leur position :

Sources chaleur d'une pompe à chaleur

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le condenseur cède sa chaleur à la source chaude. L’évaporateur aspire la chaleur de la source froide.

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