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Fonctionnement d'une pompe à chaleur hybride

Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur ?Combinaison de deux sources d'énergie

Une pompe à chaleur est un appareil thermodynamique qui va puiser les calories (chaleur) présentes dans l’air à l'extérieur (de la maison) pour la transférer ensuite, à l'aide d'un compresseur, à l’intérieur de l’habitation. Un échangeur thermique récupère ensuite ces calories et va utiliser cette énergie naturelle pour réchauffer la température ambiante.

La pompe à chaleur hybride se compose de trois éléments : 

  1. L’unité extérieure pompe à chaleur
  2. L’unité intérieure pompe à chaleur
  3. La chaudière au gaz à condensation
Schéma de fonctionnement d'une pompe à chaleur

Une PAC hybride combine l’utilisation de deux sources d’énergie : l’air de la pompe à chaleur ou le brûleur de la chaudière au gaz. La PAC hybride sélectionnera toujours le mode de fonctionnement le plus économique, en calculant l'efficacité de la pompe à chaleur et le prix de l'électricité par rapport à l'efficacité de la chaudière à condensation et le prix du gaz, avec éventuellement une activation simultanée des deux modes. 


Le point de bivalence

Le point de bivalence est déterminé lors du dimensionnement de votre pompe à chaleurDe manière générale, on situe le point de bivalence entre 0° C et -5° C. Ce point déterminera donc la température (théorique) à partir de laquelle la pompe à chaleur seule ne suffit plus et où soit, l’apport du brûleur de la chaudière est nécessaire, soit la chaudière au gaz prend le relais pour chauffer votre habitation.

Point de bivalence chaudière hybride

En fonction des températures extérieures, du prix de l'énergie et des besoins de chauffage de l'habitation, le système opte de façon intelligente pour le fonctionnement en mode pompe à chaleur, ou en mode chaudière, ou les deux simultanément.

Le coefficient de performanceQue coûte l'exploitation d’une pompe à chaleur hybride ?

Pas l’air ambiant : il est gratuit. Ce qui coûte dans l’exploitation d’une PAC hybride, c’est l'énergie électrique du compresseur.

⇒ D'où la notion de rendement donné par le coefficient de performance (COP).

Le coefficient de performance est un indicateur d’efficacité d’une pompe à chaleur. C’est le moyen le plus simple de comparer les performances des différents appareils.

Par définition, le COP est le rapport entre l’énergie transmise à l’eau et l’énergie utilisée pour produire cette dernière, soit le rapport entre l’émission de chaleur et la puissance absorbée.

⇒ Pour une pompe à chaleur, le COP est supérieur à 3. Cela signifie que la pompe à chaleur restitue 3 fois plus d’énergie qu’elle n’en consomme. Plus le COP est élevé, plus la pompe à chaleur est performante.


La production d'eau chaude sanitairePrincipe de la condensation

Avec un système hybride, la pompe à chaleur et la chaudière collaborent au réchauffement de l’eau sanitaire. En fonction de la température extérieure et de la quantité de chaleur demandée, l’eau chaude sanitaire sera fournie soit la PAC, soit par la chaudière.

Pour bien comprendre la façon dont le chauffage est fourni par la pompe à chaleur, il est important de se rappeler du cycle de base de la pompe à chaleur, réparti en quatre phases : (1) évaporation (2) compression (3) condensation et (4) détente.

(1) Le fluide réfrigérant, à cause de sa faible température, absorbe l'énergie présente à l’extérieur. Il passe alors à l'état gazeux en raison de sa basse température d'évaporation.

(2) Le compresseur va augmenter la pression de ce gaz jusqu’à être à la limite de la liquéfaction. Durant ce processus, la température du gaz augmente également.

(3) Au contact de l’eau froide, le gaz va se liquéfier, libérant toute l’énergie absorbée lors de l’évaporation et de la compression.

(4) Le liquide refroidi passe ensuite dans le détendeur pour retrouver sa pression initiale.

Cycle de la pompe à chaleur

Raccord à une installation photovoltaïqueCombinez deux sources d'énergie renouvelable tout en réduisant votre coût en chauffage

Raccordement à une installation photovoltaïque

La pompe à chaleur hybride peut être facilement raccordée à une installation photovoltaïque. Vous combinez alors deux sources d'énergie renouvelable ce qui vous fera réaliser des économies d'énergie considérables !

L'électricité nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur pourra être puisée dans l'énergie générée par vos panneaux photovoltaïques et alimenter ainsi votre eau sanitaire et vos appareils électroménagers. Votre centrale de chauffage sera alors exploitée de façon très rentable.

En combinaison avec votre installation solaire, votre pompe à chaleur hybride vous offrira une grande quantité d'énergie gratuite, celle du soleil.