Comment fonctionne réellement une pompe à chaleur ?

Aug 25, 2023

Par Paul Rauber

Illustrations de Peter et Maria Hoey

6 janvier 2023

LA DEMANDE Environ 10 % de la pollution par les gaz à effet de serre aux États-Unis résulte de nos efforts pour garder les bâtiments chauds en hiver et frais en été. C'est parce que, à un degré embarrassant, le contrôle standard de la température repose encore largement sur la combustion de l'écume et de la lie de l'ère mésozoïque.

Mais il existe maintenant une alternative à faible émission de carbone : la pompe à chaleur. En hiver, il extrait la chaleur du sol ou de l'air (même à des températures extérieures très froides) et la transfère à l'intérieur. En été, il s'inverse, tirant la chaleur de l'intérieur et la pompant. Tout ce qu'il faut, c'est une quantité minimale d'électricité qui, si elle est produite à partir de sources renouvelables, peut rendre l'ensemble du processus sans carbone.

COMMENT C'EST CENSÉ FONCTIONNER Vous vous souvenez de la deuxième loi de la thermodynamique ? Transfert de chaleur d'une entité plus chaude vers une entité plus froide. Les pompes à chaleur utilisent un réfrigérant pour inverser ce processus : extraire la chaleur d'une zone froide (l'air ambiant ou le sol en hiver) et la transférer vers une zone plus chaude (votre maison), ou de votre maison vers l'extérieur par temps chaud. Vous avez le choix entre plusieurs options, en fonction de la disponibilité, de votre budget et de l'aménagement de votre maison. Les pompes à chaleur à air ressemblent à des unités AC, avec des unités extérieures et intérieures reliées par un conduit. Les pompes géothermiques nécessitent des tuyaux remplis de réfrigérant qui absorbent (ou expulsent) la chaleur du sol ou d'un plan d'eau.

QU'EST-CE QUI POURRAIT MAL SE PASSER? Les pompes à chaleur sont plus difficiles à faire fonctionner dans des climats très froids, et bien que la technologie s'améliore rapidement, certains systèmes nécessitent des sauvegardes, ce qui peut augmenter le coût et réduire les économies de carbone. (Le ministère de l'Énergie a mis au défi 10 fabricants de pompes à chaleur de développer des modèles pour climat froid. Lennox a été le premier à sortir du lot avec un essai cet hiver ; il pourrait être disponible dès 2024.) Idéalement, les pompes à chaleur devraient être conçues pour adaptées à leurs circonstances, en tenant compte de la taille de la zone à chauffer et à refroidir, des températures extrêmes locales et de la disponibilité de sol ou d'eau à l'extérieur.

Et les installateurs compétents peuvent être difficiles à trouver ; le gars qui a installé le mien, par exemple, ne savait pas qu'il fallait du liquide de refroidissement. Enfin, ce n'est pas comme acheter un nouveau chauffe-eau lorsque l'ancien tombe en panne. L'installation d'une pompe à chaleur prend du temps, vous devez donc planifier à l'avance.

LE RÉSULTAT Les coûts d'exploitation des pompes à chaleur peuvent être considérablement inférieurs à ceux des systèmes conventionnels, en particulier lorsque les pompes remplacent les plinthes ou autres radiateurs électriques, ou les fournaises alimentées au mazout. Mais les coûts initiaux pour en installer un peuvent être considérables. Les modèles à source d'air sont moins chers (environ 3 500 $ à 7 000 $) mais sont moins efficaces et nécessitent un entretien plus fréquent que les modèles à source terrestre, qui nécessitent une excavation et peuvent atteindre jusqu'à 22 000 $ installés.

La bonne nouvelle est que la loi sur la réduction de l'inflation comprend des allégements fiscaux et des remises qui pourraient permettre aux consommateurs éligibles d'économiser jusqu'à 8 000 $. Et les propriétaires peuvent empocher un crédit d'impôt pour l'efficacité énergétique de leur maison pouvant atteindre 2 000 $.

Paul Rauber est rédacteur en chef chez Sierra. Vous pouvez le suivre sur Twitter @paulrauber.

Peter et Maria Hoey sont une équipe frère et sœur d'illustrateurs et de graphistes.