Aérothermie

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► L'aérothermie, qu'est-ce que c'est ?

AEROTHERMIE, c’est le terme utilisé pour tout procédé de pompe à chaleur utilisant l’air extérieur comme source principale d’énergie. Ce mot provient du grec ancien aeros qui signifie « air » et thermos qui signifie « chaud ».
 

Physiquement, il est donc nécessaire d’avoir un échangeur de chaleur utilisant l’air extérieur. Cette unité se trouve soit à l’extérieur (photo 1) soit à l’intérieur de l’habitation avec un gainage de l’air (photo 2).

Grâce à l’énergie échangée avec l’air, la PAC produit alternativement du chauffage ou de la climatisation. Du côté utilisation, on a le choix entre une diffusion par air, on parle alors de PAC AIR AIR, ou une distribution par l’eau de type chauffage central appelée PAC AIR EAU. Avec l’aérothermie, il est possible d’avoir aussi bien un appoint ponctuel de chauffage ou de climatisation dans une ou plusieurs pièces qu’un ensemble complet couvrant l’intégralité des besoins du logement.
 

Il faut savoir qu’un grande part des ensembles de bureaux fonctionne uniquement avec ce type d’installation : PACAIR-AIR dit aussi climatisation réversible à détente directe. Le bon fonctionnement du système et le confort des occupants n’est qu’une question de bon dimensionnement des équipements et de la qualité de l’installation.

Du point de vue technique, l’aérothermie, comme toute solution de pompe à chaleur, est basée sur un circuit frigorifique fermé. Vous trouverez ci-dessous une description succincte du cycle frigorifique ainsi que le diagramme de Mollier correspondant (photo3 et 4) :

• Compression adiabatique : Le fluide frigorigène sous forme gazeuse est porté à haute pression et haute température par le compresseur. C’est cette étape qui consomme de l’énergie payante. La température du fluide frigorigène devient supérieure à la source chaude environnante.
• Condensation isotherme : Le fluide frigorigène, en passant de l’état gazeux à l’état liquide, cède son énergie sous forme de chaleur à l’air ambiant ou à l’eau selon l’usage de la pompe à chaleur. C’est l’énergie utile lorsqu’on est en mode chauffage, ou l’énergie rejetée vers l’extérieur lorsqu’on est en climatisation.
• Détente adiabatique : Le fluide frigorigène à l’état liquide est détendu pour passer en basse pression et basse température. Sa température devient inférieure à la température de la source froide environnante.
• Evaporation isotherme : Le fluide frigorigène, pour passer de l’état liquide à l’état gazeux, absorbe l’énergie environnante. C’est l’énergie thermique renouvelable et gratuite apportée à la pompe à chaleur lorsqu’on est en fonctionnement de chauffage. C’est aussi l’énergie utile prise dans les pièces à climatiser lorsqu’on est en mode climatisation.

Le cycle idéal décrit ci-dessus est en réalité grevé de diverses pertes : pertes thermiques, frottements, rendements de compression, du moteur etc. Dans tous les cas, y compris le plus défavorable, la production de chaleur au niveau du condenseur est toujours supérieure à la consommation d’énergie électrique. Il est donc IMPOSSIBLE en mode chauffage, de consommer plus qu’un chauffage électrique. De plus, dans des conditions plus conventionnelles de fonctionnement, l’énergie thermique produite est 3 à 5 fois plus importante que l’énergie électrique consommée. On parle de COP (coefficient de performance). Pour une installation en aérothermie de type air – eau bien dimensionnée, le COP moyen annuel se situe autour de 3. Cela veut dire que la consommation d’énergie électrique est 3 fois plus faible que si le même confort avait été atteint avec un chauffage électrique.

La pompe à chaleur air-air permet donc de réaliser de substantielles économies de chauffage en utilisant la chaleur renouvelable contenue dans l’air : le soleil, la pluie, le vent nous offrent une énergie renouvelable inépuisable, sachons en profiter !