L’évaporateur est un élément de la pompe à chaleur. Il permet d’optimiser la performance de celle-ci en traitant l’énergie captée au sein d’un milieu froid.
Fonctionnement de l’évaporateur
À quoi sert un évaporateur ?
Une pompe à chaleur récupère des calories à basse température pour les restituer à plus haute température.
L’évaporateur est un élément de la pompe à chaleur. C’est le système qui permet de « pomper » les calories dans un milieu donné, qu’on appelle la source froide. Pourquoi « source froide » ? Car la température y est plus faible que la température nécessaire pour chauffer un logement.
Source froide, énergie et évaporateur
L’évaporateur capte l’énergie de la source froide en faisant passer de l’état liquide à l’état gazeux un fluide qu’on appelle « fluide frigorigène » :
- Le fluide frigorigène peut être en contact avec le milieu qui fournit l’énergie. On dit que la pompe à chaleur est à détente directe. Attention, les pompes à chaleur sur sol à détente directe contiennent beaucoup de fluide frigorigène (qui est un gaz à très fort pouvoir d’effet de serre), ce qui multiplie les risques de fuite.
- L’évaporateur peut également récupérer la chaleur de la source froide par l’intermédiaire d’un échangeur. Un liquide, généralement de l’antigel (eau glycolée), capte l’énergie dans le milieu froid (sol, nappe phréatique ou autre) et la retransmet au fluide frigorigène. Ces pompes à chaleur sont appelées à fluides intermédiaires.
À la sortie de l’évaporateur, un fluide à l’état gazeux chargé d’énergie transmet la chaleur au logement, généralement par l’intermédiaire d’un circuit de chauffage (radiateurs, plancher chauffant, etc).
Choisir la source de calories pour l’évaporateur
Sur sonde verticale, par forage
Cette solution a l’avantage d’offrir :
- une performance intéressante ;
- la possibilité de faire du rafraîchissement passif (simple circulation d’eau rafraîchie dans les capteurs, sans système de climatisation).
En revanche, des démarches administratives sont nécessaires pour installer ce dispositif :
- Une déclaration à la Direction régionale de l’environnement, de l’aménagement et du logement (DREAL) est obligatoire pour un forage entre 10 et 100 m.
- Au delà de 100 m une demande d’autorisation est nécessaire.
Le forage coûte entre 2 500 et 4 000 € (forage + capteurs) pour une maison individuelle.
Capteur horizontal, enterré à côté de la maison
Ce système offre une performance intéressante. Il offre lui aussi la possibilité de faire du rafraîchissement passif.
Toutefois, une surface importante (environ 1,5 à 2 fois la surface à chauffer) est nécessaire pour le réaliser. Elle doit être :
- sans arbre ni arbuste ;
- perméable (pas de terrasse ou de construction) ;
- sans réseaux d’eau (risque de gel).
Attention aussi à la surface nécessaire pour entreposer la terre avant de recouvrir les capteurs enterrés ! Par ailleurs, ce type d’installation n’est viable que sur un sol ni trop rocheux ni trop argileux.
Sur air extérieur
Cette installation a un coût d’installation plus faible. Attention toutefois, elle est réservée aux climats tempérés, car les performances diminuent dès que la température extérieure baisse.
De plus, la soufflerie nécessaire pour faire passer une grande quantité d’air dans l’évaporateur est généralement bruyante.
Sur air extrait d’une VMC double-Flux
Cet évaporateur utilise le même système pour la ventilation et pour le chauffage. Il est donc relativement pratique, en plus d’offrir une performance intéressante.
Il est réservé aux bâtiments très basse énergie, notamment aux maisons passives. En outre, l’offre des fabricants reste encore très limitée.
Sur nappe phréatique ou rivière
Là encore, la performance est très intéressante. En revanche, le coût du forage est élevé (dans le cas des nappes phréatique). En outre, des démarches administratives sont également nécessaires auprès du Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM) pour les nappes phréatique ou du Départemental de l’Agriculture et de la Forêt pour les Rivières.
Enfin, il est rare d’avoir si proche de son habitation une source d’eau avec un débit suffisant et stable dans le temps. Le débit doit être de 1 à 3 m³/h pour une maison individuelle, selon son degré d’isolation.