La pompe à chaleur est un équipement thermique rentrant dans la catégorie des énergies renouvelables, car la PAC (pompe à chaleur) puise l'énergie gratuite du milieu naturel, que ce soit l'eau de nappe, la chaleur du sol ou de la terre, ou l'air extérieur tout simplement. Avec une consommation électrique de 1 kW, la pompe à chaleur restitue 3 kW de chaleur. C'est ce qui s'appelle le rendement ou COP, coefficient de performance. La pompe à chaleur qui tire les calories du sol est le concept dit de géothermie.

La pompe à chaleur qui tire les calories de l'air est appelé concept d'aérothermie. Une pompe à chaleur si elle produit de la chaleur d'un côté (son condenseur), en puisant la chaleur de l'autre côté, elle produit du froid côté évaporateur. Cela devient un climatiseur réversible qui peut rafraîchir les locaux en été par simple inversion de cycle. Dans ce cas les systèmes de géothermie ou d'aérothermie produisent du rafraîchissement en saison estivale.

L'application courante de la pompe à chaleur est l'habitat, néanmoins les bureaux, commerces, hôtels, et autres applications collectives utilisent également la pompe à chaleur pour réduire leur consommation d'énergie pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire. Pour l'habitat, la PAC, pompe à chaleur est subventionnée sous forme de crédit d'impôt pour la résidence principale. La pompe à chaleur est souvent utilisée également en bi-énergie mixée avec une chaudière gaz, fioul ou bois.

Au delà de 5°C de température, la pompe à chaleur va produire son meilleur rendement ou COP. En deçà, et pour les jours les plus froids, la chaudière s'enclenchera pour produire une eau plus chaude. La pompe à chaleur est un concept très économique lorsque l'application de chauffage est à basse température comme le chauffage avec plancher chauffant ou radiateur basse température.

On distingue 3 types principaux de pompe à chaleur:

Pompe à chaleur air/air

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la chaleur est prélevée sur l'air et est transférée directement à l'air du local à chauffer ou refroidir.

Pompe à chaleur air/eau

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la chaleur est prélevée sur l'air et est transférée à un circuit d'eau qui alimentera un plancher et/ou plafond chauffant et/ou rafraîchissant, des radiateurs ventilo-convecteurs ou aérothermes.

Pompe à chaleur eau/eau

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le système prélève la chaleur dans un circuit d'eau en contact avec un élément qui lui fournira la chaleur (terre, nappe phréatique) pour la transférer à un autre circuit d'eau comme ci-dessus.
C'est le système généralement adopté pour la géothermie.

Une pompe à chaleur est caractérisée par son COP (coefficient de performance).

Pompe à chaleur et géothermie