Différence entre pompe à chaleur et clim : ce n'est pas la même machine
Climatiseur et pompe à chaleur fonctionnent avec le même cycle : un gaz qui s’évapore d’un côté en prenant de la chaleur et se condense de l’autre en la cédant. C’est pourquoi beaucoup pensent qu’il s’agit de la même machine, et qu’un climatiseur qui « fait aussi du chaud » en hiver suffit à chauffer. La différence tient à deux pièces : l’échangeur extérieur et le compresseur.
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Le même cycle, deux métiers opposés
Un climatiseur est né pour l’été. Dans la maison, l’échangeur souffle du froid, et la chaleur qu’il retire des pièces doit bien sortir quelque part : c’est l’échangeur extérieur qui l’évacue, et il travaille donc chaud, plus chaud que l’air de juillet. Les deux échangeurs font toujours le contraire l’un de l’autre : si l’intérieur refroidit, l’extérieur chauffe.
En hiver le cycle s’inverse et les rôles s’échangent : l’échangeur intérieur chauffe la maison et l’extérieur doit prendre de la chaleur à l’air froid. Pour y arriver il doit travailler plus froid que l’air, et quand l’air est à zéro degré et humide, sa surface passe sous zéro. C’est là que se forme le givre.
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L'échangeur : celui d'un climatiseur n'est pas fait pour le froid
L’échangeur extérieur d’un climatiseur est conçu pour évacuer de la chaleur, et pour cela il est petit, avec des ailettes serrées : en été le givre n’existe pas et l’espace entre les ailettes ne sert à rien. En hiver ce même échangeur se remplit de givre en quelques minutes : les ailettes serrées se bouchent, l’air ne passe plus et la machine doit s’arrêter, inverser le cycle et faire fondre la glace en prenant la chaleur dans la maison. Par brouillard, ou sous une certaine température extérieure, elle n’arrive plus à travailler en continu : elle passe plus de temps à dégivrer qu’à chauffer.
L’échangeur d’une pompe à chaleur est conçu pour l’hiver : ailettes à 2,5 millimètres au lieu de 1,5, aluminium de 0,15 millimètre, tube de cuivre rainuré, film hydrophile, grand ventilateur qui tourne lentement. Pourquoi cela compte, nous l’avons expliqué dans le conseil sur l’espace entre les ailettes et dans celui sur le dégivrage.
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Le compresseur : un saut double
Le compresseur aspire le gaz à basse pression dans l’échangeur froid et l’envoie à haute pression dans le chaud. L’effort qu’il fournit dépend du rapport entre les deux pressions, qui dépend à son tour de l’écart entre les deux températures.
En été un climatiseur travaille entre l’air de la pièce et l’air extérieur : le saut est petit. Son compresseur est fait pour cela, et il évapore en général jusqu’à -10 ou -15 °C : en dessous, il n’est pas conçu pour aller. Une pompe à chaleur en hiver travaille entre l’air extérieur à zéro ou en dessous et l’eau ou l’air chaud à envoyer dans la maison : le taux de compression est à peu près double. Son compresseur, de préférence scroll, est construit pour supporter cette force mécanique : structure plus robuste, et capacité d’évaporer jusqu’à -30 ou -35 °C. Au propane (R290) nos scrolls descendent à -30 °C ; au R32 avec injection de vapeur, à -37 °C. Comment sont faits les compresseurs et pourquoi nous utilisons le scroll, c’est dans le conseil sur les compresseurs.
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Le poids le dit avant la fiche technique
Tout cela se voit sans ouvrir la machine : il suffit de la peser. Nos pompes à chaleur air-eau pour la maison, de 8 à 20 kilowatts, pèsent entre 180 et 220 kilos. Un climatiseur split de même puissance pèse entre 60 et 120. La différence n’est pas du fer ajouté pour faire du poids : tout est proportionnel. Un échangeur à ailettes larges et épaisses doit être plus grand pour offrir la même surface, et demande plus de cuivre et plus d’aluminium ; un échangeur plus grand demande un ventilateur plus grand qui le traverse lentement ; échangeur et ventilateur plus grands demandent un caisson plus grand ; et un compresseur fait pour un saut double pèse plus qu’un rotatif de climatiseur. Chaque pièce grandit avec les autres, et la balance les additionne.
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Comment vérifier, avant d'acheter
Si une machine est proposée pour chauffer tout l’hiver, quatre questions :
- pour quoi elle est née : pour rafraîchir, avec le chauffage en plus, ou pour chauffer ;
- combien pèse l’unité extérieure, par rapport aux kilowatts ;
- l’échangeur extérieur : écartement et épaisseur des ailettes, diamètre du ventilateur ;
- le compresseur : type, et jusqu’à quelle température d’évaporation il travaille.
Un climatiseur chauffe en hiver, tant que l’air est doux et sec. Les nuits humides à zéro degré, quand la chaleur est vraiment nécessaire, la différence entre les deux machines se voit sur la facture et sur le thermomètre.
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Questions fréquentes
Un climatiseur peut-il chauffer comme une pompe à chaleur ?
Il chauffe tant que l’air est doux et sec. Dans le brouillard et à zéro degré, sa batterie extérieure, petite et à ailettes serrées, se bouche de givre et passe plus de temps à dégivrer qu’à chauffer.
Quelle différence entre climatiseur et pompe à chaleur ?
Le même cycle avec deux pièces différentes. La batterie extérieure de la pompe à chaleur est faite pour l’hiver, avec des ailettes à 2,5 mm au lieu de 1,5, et son compresseur tient un taux de compression environ double, en évaporant jusqu’à -30 ou -35 °C.
Combien pèse une pompe à chaleur air-eau ?
Les nôtres, de 8 à 20 kW, pèsent entre 180 et 220 kg ; un split de climatisation de même puissance entre 60 et 120. Le poids vient d’une batterie, d’un ventilateur, d’un caisson et d’un compresseur plus grands.
Que demander avant de chauffer tout l’hiver avec une machine ?
Pour quoi elle a été conçue, combien pèse l’unité extérieure par rapport aux kW, l’espacement et l’épaisseur des ailettes avec le diamètre du ventilateur, et jusqu’à quelle température d’évaporation travaille le compresseur.
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Tous les conseils techniques sont sur la page de la rubrique. Le prochain dans deux semaines.
