Pompe à chaleur : comment est-elle devenue incontournable ?

D'après vous, depuis combien de temps se font les recherches sur la thermodynamique ? 200 ans. Cela fait 2 siècles que les recherches sur les économies d'énergies ont permis de mettre en avant les principes fondateurs de la technologie des pompes à chaleur. 
La pompe à chaleur (PAC), est une solution de chauffage qui séduit de plus en plus, du fait de son fonctionnement écologique et économique. Poussée par la nouvelle RE2020, la transition écologique et la recherche d'économies d'énergie, la pompe à chaleur est LA star du moment pour tous les projets CVC, en neuf et aussi en rénovation.

Nous pouvons alors nous poser quelques questions. Comment fonctionne réellement une pompe à chaleur, et comment est-elle devenue la recette pour la réduction de l'emprunte carbone des projets de CVC ?

1824, le repère temporel est placé. Sadi Carnot, James Prescott Joul, Lord Kelvin, Rudolf Clausius, précurseurs des recherches sur la thermodynamique posent à cette époque les premières pierres des règles qui définiront plus tard les principes de la pompe à chaleur. Le physicien Lord William Thomas Kelvin découvre en 1852 que les machines frigorifiques, déjà présentes sur le marché, peuvent également être utilisées en sens "inverse", pour le chauffage. Il constate aussi que les pompes à chaleur consomment moins de courant que les chauffages électriques. S'en suit alors une course à qui trouvera en premier comment inverser le fonctionnement de la machine frigorifique. Et le 1er scientifique étant parvenu à obtenir un brevet pour une pompe à chaleur électrique alimentée par la chaleur du sol fut Suisse, Heinrich Zoelly.

La véritable percée technologique a toutefois été réalisée lorsque la pompe à chaleur a pu être dotée d'une fonction de refroidissement. En été, lorsque la température extérieure se situe entre 25° et 40°C, aucun bâtiment ne parvient à évacuer la chaleur ambiante. Dans pareil cas, le système de CVC avec pompe à chaleur permet aussi de rafraîchir un volume de façon économe en énergie. Une excellente alternative aux systèmes de climatisation traditionnels.
Aujourd'hui, c'est un tout autre contexte que nous connaissons. Les énergies et les technologies ne cessent d'évoluer, tandis que différentes crises nous rattrapent. Dans cette période un peu spéciale, et depuis 10 ans en France, les ventes de PAC, notamment les PAC air/eau monobloc ne cessent d'augmenter, passant d'environ 400 000 appareils vendus en 2011, à quasiment 1 million en 2021 (Source : SDES, d’après PAC & Clim'Info).

Légende : Installation de PAC aux Etats-Unis, 1942.

On peut se demander qu'est-ce qu'une pompe à chaleur, et comment cela fonctionne ?
4 principes sont à retenir sur le fonctionnement d'une pompe à chaleur :

Evaporation : Le fluide frigorigène traverse l'évaporateur où il va être transformé en vapeur après avoir puisé l'énergie dans le milieu extérieur. Le réfrigérant ou fluide frigorigène sélectionné par Hoval pour la pour la pompe à chaleur air eau Belaria^® fit est le R32.

Le compresseur : Il s'agit de l'appareil où le fluide frigorigène est mis sous pression, ce qui augmente sa température. C'est le principal poste de consommation électrique de la pompe à chaleur.

Le condenseur : Il s'agit de l'élément dans lequel le fluide frigorigène va évacuer l'énergie accumulée pour être redistribuée dans le réseau de chauffage.

Le détendeur : c'est l'élément qui va permettre de faire repasser le fluide frigorigène de l'état vapeur à l'état liquide, pour recommencer le cylce à partir de l'évaporateur.

Une pompe à chaleur standard que vous trouverez actuellement sur le marché produit entre 3 et 5 kilowatts de chaleur avec 1 kilowatt d'électricité. Une solution économique et durable. Il est là question de COP (Coefficient de performance, qui définit le chiffre qui permet de connaître les performances d'une pompe à chaleur. Un COP de 4 signifie par exemple que la pompe à chaleur consomme 1kWh d'électricité pour 4 kWh de chaleur restituée. Plus ce COP est élevé, plus la pompe à chaleur est performante.

Légende : Au fait, comment ça fonctionne une pompe à chaleur ?
Source : XPAIR

Depuis 40 ans, Hoval fabrique et commercialise en Europe une gamme complète de pompes à chaleur (air/eau, eau glycolée/eau, eau/eau), avec ou sans fonction de refroidissement, pour tous les types de bâtiments, neufs ou rénovés, qui assurent un fonctionnement économique et plus respectueux de l'environnement.

Et dès 2023, Hoval commercialisera en France sa nouvelle pompe à chaleur air eau monobloc réversible assurant le chauffage, le refroidissement et la production d’eau chaude, accompagnant le mouvement de décarbonation des projets de CVC en collectif et tertiaire, lancé avec la chaudière à condensation UltraGas^® 2 désormais compatible avec des gaz d'origine renouvelable (biométhane et hydrogène).

Pour en découvrir plus sur la pompe à chaleur air/eau monobloc Belaria^® fit, téléchargez en un clic le flyer

D'ailleurs, pour le Groupe Hoval, la PAC représente un véritable enjeu sur le long terme : 60 millions d'euros ont été investis pour le futur, comme annoncé dans le dernier communiqué de presse.

• Septembre 2022 : démarrage de la fabrication des pompes à chaleur "made in Vaduz" (Liechtenstein), au siège du groupe
• Printemps 2023 : nouvelle ligne de production de pompes à chaleur qui démarrera dans l’usine existante d’Istebné, en Slovaquie
• Début 2024 : ouverture d'une nouvelle l'usine ultra-moderne dédiée aux pompes à chaleur, qui emploiera 500 collaborateurs à Istebné.

Et Hoval ne s'arrête pas là, en proposant des solutions hybrides, adaptées aux demandes et besoins des différents projets CVC pour les applications collectives et tertiaires. La solution hybride et décarbonée de Hoval pour les projets de moyennes et grandes puissances, c'est quoi ?

La pompe à chaleur réversible Belaria^® fit assure le chauffage, le refroidissement et la production d’eau chaude. Il est possible de combiner jusqu’à 16 pompes à chaleur Belaria^® fit installées en cascade permettant ainsi une puissance allant jusqu’à 1,4 MW.
Pour les projets qui requièrent davantage de puissance, il est possible de coupler la PAC air eau à un générateur de chaleur supplémentaire qui couvrira les pics de demande, du type chaudière gaz à haute performance comme la chaudière sol gaz UltraGas^® 2.

La nouvelle génération est encore plus économe en gaz, et est compatible au biométhane (gaz vert) et désormais à l'hydrogène. Ce type de système hybride PAC air/eau + chaudière permet de répondre aux projets allant jusqu'à 4 MW.

Légende : Système hybride pompe à chaleur Belaria^® fit avec chaudière sol gaz UltraGas^® 2.

Vous souhaitez intégrer une pompe à chaleur dans vos futurs projets de construction/rénovation ?

A propos de Hoval Avec près de 2 300 collaborateurs et 7 usines dans le monde, le groupe familial Hoval, basé à Vaduz au Liechtenstein, fait partie des leaders internationaux dans le domaine des solutions de confort thermique intérieur sur les marchés du résidentiel collectif, tertiaire et industriel. Depuis plus de 75 ans, Hoval procure chaleur, eau chaude et air frais à des sites prestigieux tels que le Palais Windsor, la Cité du Vatican et la tour Burj Khalifa. Le fabricant prend à cœur sa responsabilité à l'égard de l'environnement en proposant des solutions de génie climatique toujours plus performantes, limitant les émissions nocives et optimisant ainsi l’utilisation des ressources. En France, la marque est présente depuis les années 1960. La Hoval SAS, fondée en 2008, est basée à Geispolsheim (67) en Alsace, et dispose d'une agence avec plateforme logistique à Servon (77) en Ile-de-France. Le réseau SAV est composé de 14 techniciens qualifiés et 9 stations techniques réparties sur tout le territoire.

En savoir plus sur la pompe à chaleur Belaria^® fit : téléchargez le flyer.

Redécouvrir ce précédent article de blog sur le chauffage collectif et la décarbonation.

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