Pompe à chaleur de piscine: comment ça marche ?
Une pompe à chaleur s’appuie sur le même principe qu’un réfrigérateur ou un climatiseur, mais fonctionne à l’envers. Au lieu d’évacuer de la chaleur, elle récupère les calories qui se trouvent dans son environnement proche.
Une pompe à chaleur utilise différents échangeurs de chaleur pour accumuler les calories. Cette énergie est ensuite stockée puis convertie avant d’être transférée dans l’eau de la piscine. L’appareil gère tout le processus par lui-même, sans que l’utilisateur n’ait à intervenir.
Les pompes à chaleur peuvent être classées selon le milieu dont ils récupèrent l’énergie calorifique. Dans le cas des appareils dédiés au chauffage pour piscine, il est possible de distinguer les pompes à chaleur géothermiques (ou sol-eau) et aérothermiques (ou air-eau).
Toutefois, il faut savoir que les pompes à chaleur air-eau sont les plus courantes sur le marché.
Les pompes à chaleur pour piscine utilisent les mêmes composants qu’un réfrigérateur pour produire de la chaleur. Ces appareils se composent notamment d’un compresseur, d’un évaporateur, d’un détendeur et d’un condenseur.
Les pompes à chaleur pour piscine air-eau sont également dotées d’un ventilateur. Ce dernier l’aide à aspirer l’air ambiant et le force à entrer dans l’échangeur thermique. L’air ainsi refroidi est ainsi évacué au niveau de la face arrière ou du sommet de l’appareil.
Dans un premier temps, le fluide frigorigène à l’état liquide circule dans l’évaporateur afin de récupérer les calories présentes dans l’air. Cela élève en conséquence sa température et le transforme en vapeur.
Le compresseur aspire le gaz ainsi produit et le comprime. Cela produit deux effets : une élévation de la pression et une élévation de la température. A la sortie du compresseur, le fluide frigorigène peut ainsi avoir une température de 90 °C.
Le gaz chaud circule ensuite dans le condenseur. Il s’agit d’un échangeur thermique qui va transférer les calories vers l’eau de la piscine. Cet échange de chaleur abaisse la température du fluide, qui bascule alors à l’état liquide.
A la sortie du condenseur, le fluide frigorigène est à température ambiante, toutefois sa pression est toujours très élevée. Il va ainsi circuler dans le détendeur qui crée un environnement sous basse pression ce qui diminue la pression du fluide.
Cette baisse de pression provoque un abaissement conséquent de la température du fluide frigorigène. Ce liquide froid est prêt à retourner dans l’évaporateur afin que le cycle puisse reprendre.
Les pompes à chaleur classiques ou « on/off » fonctionnent en mode tout ou rien. Cela signifie qu’ils fonctionnent soit à pleine puissance, soit s’arrêtent lorsque la température de consigne est atteinte. Cela provoque des pics de consommation énergétique, notamment lorsque l’appareil redémarre.
Afin d’éviter cela, les pompes à chaleur Inverter ne s’éteignent jamais. Elles vont néanmoins moduler la vitesse de rotation du compresseur, et parfois du ventilateur, pour chauffer ou maintenir la température de l’eau. Le but est ici de lisser la consommation énergétique et d’éviter les pics de consommation.
Une pompe à chaleur doit obligatoirement être installée en extérieur. Elle doit également être mise à bonne distance des murs ou d’une paroi. La distance minimale est de 50 cm. Cela permet de faciliter l’évacuation de l’air froid.
Enfin, il faut laisser un espace libre de tout obstacle devant sa grille de ventilation sur quelques mètres. Cela permet de l’alimenter avec un flux d’air continu et optimise sa capacité à récupérer les calories de l’air.
De ce fait, au-delà d’un certain seuil, les pompes à chaleur ne peuvent plus récupérer les calories de l’air. Ce seuil dépend toutefois du modèle et des constructeurs. D’une manière générale, il faut que le thermomètre affiche au moins 10 à 12 °C pour que l’appareil de chauffage puisse fonctionner.
Pour y remédier, les fabricants de pompes à chaleur utilisent des fluides frigorifiques plus performants ainsi que des technologies d’antigel. Certains appareils tels que la pompe à chaleur Poolex Silverline Full Inverter (réf : FIC00219143130) peuvent ainsi fonctionner même si la température ambiante est négative.
Il ne s’agit toutefois pas du seul argument que ces appareils peuvent mettre en valeur. Les pompes à chaleur ont une influence négligeable sur le réchauffement climatique. Elles ne consomment pas directement les énergies fossiles, et leur consommation d’électricité est très faible.
Enfin, les pompes à chaleur pour piscine n’ont aucune influence nocive sur l’environnement. Ces appareils rejettent uniquement un air froid dans l’atmosphère. Ce dernier ne contient aucune particule qui pourrait polluer l’environnement.
Toutefois, les pompes à chaleur pour piscine se démarquent par leur rendement énergétique. Cet indice est notamment évalué en calculant le coefficient de performance ou COP. Cela correspond au rapport entre la production de chaleur et la consommation d’électricité.
Si un réchauffeur électrique affiche un COP inférieure à 1, les pompes à chaleur pour piscine présentent un COP qui se rapproche des 5. Cela signifie que pour 1 kW d’énergie électrique consommée, elles restituent jusqu’à 5 kW de chaleur dans la piscine.
De ce fait, en début de saison, vous devez faire fonctionner votre appareil de chauffage en permanence, jusqu’à ce que la valeur consigne soit atteinte. Néanmoins, une fois que l’eau est à bonne température, la pompe à chaleur ne consomme quasiment pas d’énergie pour la maintenir à un niveau constant.
Afin d’optimiser les performances de chauffe d’une pompe à chaleur, vous pouvez couvrir votre piscine quand elle n’est pas utilisée. Cela permet de limiter les effets de l’évaporation ainsi que les pertes calorifiques.
Cette fonctionnalité est d’une grande aide en cas de forte chaleur. En effet, lors des canicules, la température de baignade peut grimper rapidement et dépasser les 30 °C. La réversibilité permet ainsi d’abaisser cette température et de la ramener de nouveau à 28 °C.
Il faut savoir qu’une eau trop chaude (supérieure à 30 °C) n’est pas seulement inconfortable, elle est également difficile à entretenir. Au-delà de 30 °C, il est compliqué de maintenir l’équilibre de l’eau. Cela va réduire les performances des produits de désinfection.
Une pompe à chaleur est idéale pour chauffer une piscine et prolonger le plaisir des baignades. Elle élève la température de l’eau, sans faire exploser la facture d’électricité. Mais comment y parvient-elle exactement ? Ce petit guide vous aidera à mieux comprendre comment fonctionne une pompe à chaleur pour piscine.
Fonctionnement d’une pompe à chaleur pour piscine
La pompe à chaleur pour piscine est l’appareil de chauffage favori des propriétaires de piscine, notamment à cause de ses performances énergétiques. Elle doit cela à son mode de fonctionnement spécifique.Principes généraux
Les pompes à chaleur ne doivent pas leur nom au hasard. En effet, ces appareils de chauffage ne produisent pas de la chaleur directement, comme peut le faire un réchauffeur électrique. Ce dispositif pompe littéralement la chaleur qui se trouve autour de lui pour chauffer la piscine.Une pompe à chaleur s’appuie sur le même principe qu’un réfrigérateur ou un climatiseur, mais fonctionne à l’envers. Au lieu d’évacuer de la chaleur, elle récupère les calories qui se trouvent dans son environnement proche.
Une pompe à chaleur utilise différents échangeurs de chaleur pour accumuler les calories. Cette énergie est ensuite stockée puis convertie avant d’être transférée dans l’eau de la piscine. L’appareil gère tout le processus par lui-même, sans que l’utilisateur n’ait à intervenir.
Les pompes à chaleur peuvent être classées selon le milieu dont ils récupèrent l’énergie calorifique. Dans le cas des appareils dédiés au chauffage pour piscine, il est possible de distinguer les pompes à chaleur géothermiques (ou sol-eau) et aérothermiques (ou air-eau).
Toutefois, il faut savoir que les pompes à chaleur air-eau sont les plus courantes sur le marché.
Les composants
Les pompes à chaleur utilisent un fluide dit « frigorigène » afin de faciliter les échanges de chaleur avec le milieu ambiant et la piscine. Ce dernier circule dans un circuit fermé et étanche. Les pompes à chaleur pour piscine utilisent le plus souvent le fluide R410A ou le fluide R32.Les pompes à chaleur pour piscine utilisent les mêmes composants qu’un réfrigérateur pour produire de la chaleur. Ces appareils se composent notamment d’un compresseur, d’un évaporateur, d’un détendeur et d’un condenseur.
Les pompes à chaleur pour piscine air-eau sont également dotées d’un ventilateur. Ce dernier l’aide à aspirer l’air ambiant et le force à entrer dans l’échangeur thermique. L’air ainsi refroidi est ainsi évacué au niveau de la face arrière ou du sommet de l’appareil.
Cycle de production de chaleur
Le fluide frigorigène présente une propriété assez particulière. Il change d’état en fonction de son niveau de pression. Il devient gazeux lorsque la pression augmente, et devient liquide lorsque la pression baisse. De ce fait, ce fluide sera soumis à des cycles de compression et de décompression tout au long du processus de production de chaleur.Dans un premier temps, le fluide frigorigène à l’état liquide circule dans l’évaporateur afin de récupérer les calories présentes dans l’air. Cela élève en conséquence sa température et le transforme en vapeur.
Le compresseur aspire le gaz ainsi produit et le comprime. Cela produit deux effets : une élévation de la pression et une élévation de la température. A la sortie du compresseur, le fluide frigorigène peut ainsi avoir une température de 90 °C.
Le gaz chaud circule ensuite dans le condenseur. Il s’agit d’un échangeur thermique qui va transférer les calories vers l’eau de la piscine. Cet échange de chaleur abaisse la température du fluide, qui bascule alors à l’état liquide.
A la sortie du condenseur, le fluide frigorigène est à température ambiante, toutefois sa pression est toujours très élevée. Il va ainsi circuler dans le détendeur qui crée un environnement sous basse pression ce qui diminue la pression du fluide.
Cette baisse de pression provoque un abaissement conséquent de la température du fluide frigorigène. Ce liquide froid est prêt à retourner dans l’évaporateur afin que le cycle puisse reprendre.
Quid de la technologie Inverter ?
La technologie Inverter a été mise au point afin d’optimiser les performances énergétiques des pompes à chaleur. Le terme Inverter est issu de l’anglais et signifie convertisseur ou variateur. En effet, ces appareils ont la capacité de faire varier leurs performances en fonction des besoins en chauffage.Les pompes à chaleur classiques ou « on/off » fonctionnent en mode tout ou rien. Cela signifie qu’ils fonctionnent soit à pleine puissance, soit s’arrêtent lorsque la température de consigne est atteinte. Cela provoque des pics de consommation énergétique, notamment lorsque l’appareil redémarre.
Afin d’éviter cela, les pompes à chaleur Inverter ne s’éteignent jamais. Elles vont néanmoins moduler la vitesse de rotation du compresseur, et parfois du ventilateur, pour chauffer ou maintenir la température de l’eau. Le but est ici de lisser la consommation énergétique et d’éviter les pics de consommation.
Les choses à connaître sur les pompes à chaleur pour piscine
Le mode de fonctionnement d’une pompe à chaleur pour piscine lui confère certaines caractéristiques assez particulières.Besoin d’espace
Afin de fonctionner de manière optimale, une pompe à chaleur pour piscine à besoin d’un apport constant en air neuf. Il est ainsi hors de question de l’installer en intérieur, dans une cave ou dans un local technique.Une pompe à chaleur doit obligatoirement être installée en extérieur. Elle doit également être mise à bonne distance des murs ou d’une paroi. La distance minimale est de 50 cm. Cela permet de faciliter l’évacuation de l’air froid.
Enfin, il faut laisser un espace libre de tout obstacle devant sa grille de ventilation sur quelques mètres. Cela permet de l’alimenter avec un flux d’air continu et optimise sa capacité à récupérer les calories de l’air.
Dépend du milieu ambiant
Les performances d’une pompe à chaleur dépendent des conditions climatiques. En effet, il est indispensable que l’air ambiant soit suffisamment chaud et humide afin que l’appareil puisse pomper efficacement les calories.De ce fait, au-delà d’un certain seuil, les pompes à chaleur ne peuvent plus récupérer les calories de l’air. Ce seuil dépend toutefois du modèle et des constructeurs. D’une manière générale, il faut que le thermomètre affiche au moins 10 à 12 °C pour que l’appareil de chauffage puisse fonctionner.
Pour y remédier, les fabricants de pompes à chaleur utilisent des fluides frigorifiques plus performants ainsi que des technologies d’antigel. Certains appareils tels que la pompe à chaleur Poolex Silverline Full Inverter (réf : FIC00219143130) peuvent ainsi fonctionner même si la température ambiante est négative.
Un appareil écologique
Les pompes à chaleur sont vues comme des appareils de chauffage écologique car elles exploitent principalement une source d’énergie verte. En effet, les calories de l’air ou du sol sont présentes en abondance et sont renouvelables.Il ne s’agit toutefois pas du seul argument que ces appareils peuvent mettre en valeur. Les pompes à chaleur ont une influence négligeable sur le réchauffement climatique. Elles ne consomment pas directement les énergies fossiles, et leur consommation d’électricité est très faible.
Enfin, les pompes à chaleur pour piscine n’ont aucune influence nocive sur l’environnement. Ces appareils rejettent uniquement un air froid dans l’atmosphère. Ce dernier ne contient aucune particule qui pourrait polluer l’environnement.
Un rendement important
Si l’air ambiant est la principale source d’énergie des pompes à chaleur, ces appareils ont tout de même besoin d’électricité pour fonctionner. Cette énergie est indispensable pour faire fonctionner le compresseur, le ventilateur et faire en sorte que le fluide circule dans le circuit frigorifique.Toutefois, les pompes à chaleur pour piscine se démarquent par leur rendement énergétique. Cet indice est notamment évalué en calculant le coefficient de performance ou COP. Cela correspond au rapport entre la production de chaleur et la consommation d’électricité.
Si un réchauffeur électrique affiche un COP inférieure à 1, les pompes à chaleur pour piscine présentent un COP qui se rapproche des 5. Cela signifie que pour 1 kW d’énergie électrique consommée, elles restituent jusqu’à 5 kW de chaleur dans la piscine.
Un chauffage lent
Il faut éviter d’être pressé lorsque sa piscine est chauffée à l’aide d’une pompe à chaleur. Ces appareils élèvent lentement la température de l’eau. L’espace de baignade gagne en moyenne entre 1 et 3 °C par jour, en fonction des conditions climatiques.De ce fait, en début de saison, vous devez faire fonctionner votre appareil de chauffage en permanence, jusqu’à ce que la valeur consigne soit atteinte. Néanmoins, une fois que l’eau est à bonne température, la pompe à chaleur ne consomme quasiment pas d’énergie pour la maintenir à un niveau constant.
Afin d’optimiser les performances de chauffe d’une pompe à chaleur, vous pouvez couvrir votre piscine quand elle n’est pas utilisée. Cela permet de limiter les effets de l’évaporation ainsi que les pertes calorifiques.
La réversibilité
Certains modèles de pompes à chaleur pour piscine, comme la pompe à chaleur pour piscine Hayward Powerline Réversible 11 kW (réf : 81522), mettent en avant la fonction de réversibilité. Cela signifie que ces appareils peuvent chauffer ou rafraîchir l’eau de la piscine.Cette fonctionnalité est d’une grande aide en cas de forte chaleur. En effet, lors des canicules, la température de baignade peut grimper rapidement et dépasser les 30 °C. La réversibilité permet ainsi d’abaisser cette température et de la ramener de nouveau à 28 °C.
Il faut savoir qu’une eau trop chaude (supérieure à 30 °C) n’est pas seulement inconfortable, elle est également difficile à entretenir. Au-delà de 30 °C, il est compliqué de maintenir l’équilibre de l’eau. Cela va réduire les performances des produits de désinfection.
