Rafraîchissement en été : avec une pompe à chaleur comme climatiseur

Ce n'est pas qu'en hiver que la température d'un logement est importante pour garantir un certain confort dans l’habitation. Et pourtant, lors de la phase de planification d'une nouvelle construction, on accorde souvent trop peu d'attention au rafraîchissement de l'espace habitable en été. La priorité donnée au chauffage est compréhensible : après tout, on supporte moins facilement de se geler chez soi pendant un long hiver bien froid que de supporter la chaleur pendant une période estivale relativement courte.

Malheureusement, une solution de rafraîchissement n'est envisagée que lorsque le logement ne permet plus de dormir paisiblement. Or, les climatiseurs à installer après coup, sont souvent chers et inefficaces. Pour s'assurer donc d'avoir à la fois un bon système de chauffage ainsi qu'un système de rafraîchissement utile, une pompe à chaleur réversible avec fonction de rafraîchissement peut être un choix judicieux pour éviter d’acheter et installer une climatisation en plus.

Souvent mis en avant dans les magasins d'électronique et de bricolage pendant la saison estivale, les climatiseurs refroidissent l'air en le faisant passer à travers un processus de circulation active. Bien qu’elles servent également la climatisation du logement, les pompes à chaleur réversibles fonctionnent de manière différente par rapport aux climatiseurs traditionnels. Plutôt que de produire uniquement du froid, elles utilisent la chaleur présente dans l'air extérieur pour chauffer l'intérieur d'une maison en hiver et lorsqu’elles sont réversibles, elles peuvent donc inverser leur fonctionnement pour extraire la chaleur de l'intérieur de la maison et la rejeter à l'extérieur, offrant ainsi un système de rafraîchissement efficace en été.

Voici une liste des avantages que présente la pompe à chaleur réversible :

●     Visuellement discrète et polyvalente : Contrairement à la climatisation, la pompe à chaleur permet d'avoir un seul système pour le chauffage en hiver et le rafraîchissement en été, offrant ainsi une solution polyvalente qui n'a besoin d’aucun tuyau, ouverture, gaines ou grilles d'aération.

●     Agréable et confortable : Comparés aux climatiseurs, le transfert de chaleur avec la pompe à chaleur s'effectue ici via de grandes surfaces de diffusion (chauffage par le sol ou ventilo-convecteur). Cela se fait donc en douceur et sans courant d'air. De plus, grâce à l'absence de composants mobiles, il n'y a pas non plus de bruits gênants.

●     Hygiénique et fiable : Avec une pompe à chaleur réversible, il n'y a pas de filtres à air à nettoyer, pas de condensation d’eau, ni de risques potentiels pour la santé dus à un air trop sec ou trop pollué, comme c'est bien souvent le cas pour la climatisation traditionnelle. Vous n'avez donc pas à craindre les problèmes d'hygiène, d'odeurs ou de gouttes que l'on rencontre souvent avec les climatiseurs.

●     Économiquement et écologiquement efficace : Les pompes à chaleur avec fonction de rafraîchissement sont à peine plus coûteuses que celles qui ne le sont pas. Une pompe à chaleur capable de refroidir vous permet, non seulement d'économiser l'achat d'autres appareils, mais elle promet également de faibles coûts d'exploitation grâce à sa technique efficace et sa faible consommation d’électricité. D’autant plus que l’achat et l'installation d’une pompe à chaleur réversible répondent généralement aux critères d'éligibilité des aides financières du gouvernement français que l’on peut trouver sur le site MaPrimeRénov'. Vous pouvez ainsi bénéficier d'un soutien financier pour votre projet de rénovation énergétique.

Comparaison du mode chauffage et du mode refroidissement en prenant l'exemple d'une pompe à chaleur air/eau

Mode chauffage

Mode refroidissement

Les pompes à chaleur refroidissent les pièces de votre logement en été de la même manière qu'elles les réchauffent en hiver.[1] 

Pour que la pompe à chaleur rafraîchit au lieu de chauffer en été, la pompe à chaleur inverse le flux de chaleur. Au lieu de transmettre la chaleur extraite de sources environnementales à l'air frais de l'habitation via des surfaces de chauffage, l'eau de chauffage absorbe la chaleur de l'intérieur et la transporte vers l'extérieur.

En été, lorsque la maison a besoin d'être rafraîchie, la pompe à chaleur peut donc utiliser les mêmes sources de chaleur en hiver pour extraire la chaleur de l'intérieur de la maison et la rejeter vers l'extérieur dans :

●     l’air ambiant

●     les eaux souterraines

●     le sol

Pour un échange thermique efficace, il est nécessaire d'avoir une grande surface de transfert thermique en raison de la faible différence de température entre l'eau de chauffage et l'air ambiant. Ainsi, pour rafraîchir efficacement un espace à l'aide d'une pompe à chaleur, il est recommandé d'utiliser un système de chauffage par le sol. Cela permet d'obtenir un meilleur transfert de température et une distribution homogène de la fraîcheur dans la pièce.

Les ventilo-convecteurs peuvent être une alternative. Ce sont en fait des radiateurs assistés par un ventilateur, spécialement conçus pour le rafraîchissement. En revanche, les radiateurs traditionnels sont moins adaptés car leur surface d'émission est trop faible pour obtenir un effet de rafraîchissement significatif.

Ces conseils vous aideront à contrôler le puits de chaleur :

●     Le niveau de température du puits de chaleur en été est également déterminant pour savoir si la pompe à chaleur peut refroidir efficacement votre logement.

●     Plus la température du puits de température est inférieure à la température de l'habitation, plus l'échange de chaleur est efficace.

●     Comme mentionné dans l'article « Les différents types de pompes à chaleur[1]  », à 10 mètres de profondeur, la température du sol avoisine les 10°C tout au long de l'année, tandis que la température de l'eau souterraine reste stable entre 8 et 12°C.

●     L’air extérieur n'est pas toujours adapté aux besoins de chauffage ou de rafraîchissement de la maison. En hiver, quand la maison a besoin de chaleur, l'air extérieur est généralement froid, ce qui peut rendre plus difficile le chauffage de la maison avec cet air froid. En revanche, en été, lorsque la pompe à chaleur doit évacuer la chaleur de la maison, l'air extérieur est généralement chaud, ce qui rend plus difficile le processus de rafraîchissement.

●     Pour un processus de rafraîchissement plus simple et passif qui ne nécessite pas beaucoup d’énergie supplémentaire, seules les pompes à chaleur à source d'énergie eau glycolée et eau/eau sont utilisées.

●     Pour un processus de rafraîchissement plus actif (un peu plus complexe mais aussi plus efficace), l’utilisation d’une pompe à chaleur air/eau est recommandée car elle offre un rafraîchissement plus puissant, bien qu'il puisse nécessiter davantage de travail pour l'installation et le fonctionnement.

Lors du rafraîchissement passif avec une pompe à chaleur, les principaux composants du système de la pompe à chaleur ne sont pas activés. Par exemple, le compresseur, qui est le principal consommateur d'énergie de la pompe à chaleur, reste inactif lors du rafraîchissement. Au lieu de cela, entraîné par une pompe, un fluide caloporteur (eau glycolée ou eau souterraine) circule entre un échangeur de chaleur séparé et la zone à refroidir pour transférer la chaleur vers une source externe. Parallèlement, la pompe fait circuler continuellement l'eau chauffée dans un circuit fermé entre les surfaces de rafraîchissement dans les pièces et l'échangeur de chaleur.

1. L'eau de chauffage retire la chaleur de l'air ambiant dans les pièces et la transporte vers un échangeur de chaleur distinct.
2. À l'échangeur de chaleur, la chaleur est transférée de l'eau de chauffage à l'agent de transfert de chaleur de la pompe à chaleur, soit l’eau glycolée soit l'eau.
3. L'agent de transfert de chaleur transporte ensuite la chaleur vers le sol ou les eaux souterraines. Ce processus de transfert de chaleur s'effectue sans avoir besoin d'ajouter de l'énergie supplémentaire.
4. L'eau de chauffage, refroidie jusqu'à environ 16°C, quitte l'échangeur de chaleur et circule à travers des planchers chauffants ou des radiateurs spéciaux conçus pour refroidir l'air ambiant des pièces.
5. Il est important de maintenir les surfaces de chauffage à une température qui empêche la condensation de l'humidité de l'air ambiant. Cela évite que de la vapeur d'eau ne se condense sur ces surfaces plus froides.

En hiver, le compresseur de la pompe à chaleur doit élever le niveau de température de l'énergie thermique de l'environnement au-dessus de la température ambiante souhaitée. En été, ce problème n'existe pas : la chaleur se propage d'elle-même le long du gradient de température. Les composants de la pompe à chaleur ne fonctionnent pas eux-mêmes. Cela garantit une faible consommation d'énergie. Mais cela signifie aussi que la performance du processus est limitée.

Avantages

●     Faibles coûts d’exploitation du système, car seuls le contrôle et la pompe de circulation fonctionnent

●     Faible consommation d'énergie

●     Absence de niveau sonore supplémentaire comparé à un système de climatisation

●     Respect de l'environnement en raison d'une réduction significative des émissions de CO2

Inconvénients

●     En été, le sol et les eaux souterraines se réchauffent, ce qui diminue l'efficacité du rafraîchissement passif.

●     Absence de déshumidification de l'air ambiant

●     Imprédictibilité de la capacité de rafraîchissement, puisque ni la source de chaleur et ni les surfaces de rafraîchissement (système de chauffage par le sol) sont conçues pour le rafraîchissement à la base

Cependant, le principe de rafraîchissement passif avec une pompe à chaleur demeure une option tout à fait intéressante. De plus, les coûts d'installation du système sont relativement faibles et n’occurrent qu'une seule fois. Il suffit d'ajouter un échangeur de chaleur supplémentaire et des vannes pour permettre au circuit de rafraîchissement de contourner la pompe à chaleur.

Le système de régulation de la pompe à chaleur reste en fonctionnement et contrôle la position des vannes. Ainsi, pendant l'été, vous pouvez utiliser la pompe à chaleur pour refroidir tout en chauffant l'eau sanitaire. Le processus est similaire pour le rafraîchissement actif.

Vous souhaitez obtenir une plus grande puissance de rafraîchissement ou, de manière générale, vous préférez utiliser une pompe à chaleur aérothermique ? Dans ce cas, vous devriez vous pencher de plus près sur la variante active du processus. La différence principale de cette méthode est que tous les composants du système sont en fonctionnement. Pour que la pompe à chaleur puisse refroidir, le processus de chauffage doit toutefois fonctionner à l'envers. Pour simplifier, l'appareil fonctionne donc de la même manière qu'un grand réfrigérateur.

En principe, il suffit d'inverser le sens du flux dans la pompe à chaleur pour passer de la fonction de chauffage à celle de rafraîchissement. Le condenseur et l'évaporateur d'origine inversent alors leurs rôles. Les pompes à chaleur conçues pour le rafraîchissement actif, appelées pompes à chaleur réversibles, sont généralement équipées d'une vanne d'inversion à 4 voies et d'une vanne d'expansion supplémentaire.

Comme pour le rafraîchissement passif, l'eau de chauffage transporte la chaleur des pièces vers l'échangeur de chaleur[1] . Ensuite, la pompe à chaleur utilise cette chaleur pour évaporer le fluide frigorigène, en profitant de la chaleur ambiante. Le compresseur de la pompe à chaleur intervient ensuite pour augmenter davantage la température du fluide. Enfin, la chaleur captée est transférée vers l'extérieur, vers un puits de chaleur, via le condenseur.

Avantages

●     Plus performant que le rafraîchissement passif, il est plus rapide.

●     Moins coûteux qu'une climatisation traditionnelle

●     Absence de niveau sonore supplémentaire comparé à un système de climatisation

●     Respect de l'environnement en raison d'une réduction significative des émissions de CO2

Inconvénients

●     Consommation électrique plus élevée par rapport au rafraîchissement passif

●     Coût initial plus élevé qu'un rafraîchissement passif avec une pompe à chaleur

Notre conseil : vous pouvez coupler votre pompe à chaleur avec une installation photovoltaïque. Cette solution est intéressante pour le rafraîchissement actif, car les besoins en énergie sont plus élevés. En été, votre installation photovoltaïque produit beaucoup d'électricité solaire, que vous pouvez ensuite utiliser pour le rafraîchissement avec la pompe à chaleur. L'électricité que vous produisez vous-même et que vous utilisez pour refroidir vos pièces est ainsi plus écologique et plus durable.

Il existe différentes manières de garantir des températures plus agréables. Bien souvent, il suffit d'aérer correctement en été[1] .

●     En été, vous devriez ouvrir complètement les fenêtres, surtout le matin et le soir. Cela permet d'assurer le renouvellement d'air nécessaire.

●     Il ne faut en aucun cas laisser les fenêtres basculées toute la journée. Sinon, de l'air chaud plus humide pénètre dans l'habitacle.

●     Bien sûr, cette méthode montre ses limites notamment lorsqu'il fait très chaud pendant plusieurs jours ou semaines.

●     Si les murs chauffent au point que l'air frais du soir ne garantit plus un sommeil réparateur, un soutien technique est alors nécessaire.

Les climatiseurs centraux fixés en permanence, distribuent de l'air refroidi dans les pièces à travers des conduits d'air dans les murs, ainsi que des entrées et des sorties correspondantes : un luxe que tout le monde ne peut pas se permettre. En effet, les climatiseurs centraux fixes, malgré leur efficacité pour la climatisation des pièces individuelles, présentent des inconvénients significatifs puisque leur installation permanente nécessite des travaux complexes et coûteux, rendant difficile leur ajout à un logement existant. Vous pouvez d’ailleurs en savoir plus en consultant l'article « Comment fonctionne la climatisation[1]  ».

Par ailleurs, l’utilisation limitée à une période relativement courte de l'année, peut rendre l’investissement dans une climatisation peu rentable pour de nombreux propriétaires. En comparant la climatisation à la pompe à chaleur réversible, cette dernière offre une alternative plus flexible et économique. En utilisant l'énergie renouvelable de l'air ou du sol, elle peut chauffer ou refroidir une maison de manière efficace, offrant ainsi une solution polyvalente pour le confort intérieur. De plus, l’installation d’une pompe à chaleur réversible est souvent plus simple et moins coûteuse que celle d'un système de climatisation central fixe. En considérant ces avantages, les personnes qui recherchent un moyen efficace et économique pour rafraîchir leur logement devraient donc sérieusement considérer la pompe à chaleur réversible à la place d’une climatisation.

Votre projet de rafraîchissement par pompe à chaleur dépendra de votre projet individuel. Si votre maison est déjà équipée d'une pompe à chaleur eau glycolée/eau ou eau/eau, votre chauffagiste peut ajouter le rafraîchissement passif à moindre frais sur votre pompe à chaleur. Pour cela, vous pouvez faire appel à notre grand réseau national d’experts et professionnels basés dans toute la France qui sauront prendre soin de votre produit WOLF.

Souhaitez-vous au contraire recourir à la puissance du rafraîchissement actif ? Vous devriez alors vous informer si votre pompe à chaleur existante est réversible. Autrement dit : la régulation peut-elle inverser le circuit de la pompe à chaleur et passer ainsi du mode chauffage au mode rafraîchissement? Si vous n'avez pas encore de pompe à chaleur, vous devriez intégrer dès le départ la possibilité de refroidir dans vos réflexions. Notre recommandation est donc la suivante : ne renoncez pas à la possibilité de refroidir quand vous le pouvez ! Pendant les périodes de chaleur estivale, elle apporte un véritable confort à votre logement.

Si vous n’avez pas encore de pompe à chaleur mais souhaitez profiter des incitations financières gouvernementales pour améliorer le confort et l'efficacité énergétique de votre logement, découvrez la gamme de pompes à chaleur réversibles proposée par WOLF.

Les pompes à chaleur WOLF offrent une polyvalence inégalée. En un seul produit, à la fois simple et compact, vous bénéficiez de 3 fonctionnalités essentielles : le chauffage, l’eau chaude sanitaire et le rafraîchissement en été. Opter pour un seul produit pour trois fonctions représente une économie considérable, tant sur le plan financier que sur le plan énergétique.

À cette polyvalence, s’ajoute également une simplicité de maintenance qui garantit une durée de vie prolongée et des coûts d'entretien réduits.

De plus, la production de froid est respectueuse de l'environnement, puisqu'elle est alimentée par des sources d'énergie renouvelables comme l'air et l'eau.

Grâce à la régulation WOLF, le contrôle du rafraîchissement est facile et intuitif, grâce aux courbes de rafraîchissement intégrées qui simplifient la gestion et l'optimisation des performances. Que vous viviez dans un appartement ou une maison individuelle, nos pompes à chaleur s'adaptent à vos besoins en matière de température, offrant une solution de rafraîchissement efficace et économe en énergie.

En plus d'être robustes et durables, les pompes à chaleur de chez WOLF sont réputées pour leur silence, assurant ainsi un environnement paisible et confortable.

Faites le choix de la fiabilité et de l'efficacité avec les pompes à chaleur split ou monobloc de la gamme WOLF pour rafraîchir votre logement en été et n’attendez plus pour contacter nos experts près de chez vous !