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Comment fonctionne une pompe à chaleur de piscine

Il commence à faire beau, le soleil chauffe, l’été arrive mais la température de l’eau de la piscine ne suit pas ou monte tout doucement.

Vous voulez profiter de votre piscine en soirée ou courant mois d’Avril, et vous aimerez savoir comment fonctionne une pompe à chaleur piscine : efficace et écologique.

Pompe à chaleur piscine

Nous allons répertorier pour vous tout au long de ces paragraphes, les gestes indispensables au bon fonctionnement et à la bonne utilisation et à l’entretien de  votre pompe à chaleur piscine.

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Principe général d’une Pompe à Chaleur

La pompe à chaleur intercepte la chaleur présente naturellement dans le milieu que nous respirons (air, eau, sol), les modifie et les rétablis à une température bien plus supérieure qu’elle diffuse ensuite dans la maison ou qu’elle transmet à l’eau de la piscine.

Pompe à chaleur piscine

Pour exemple, le réfrigérateur et le climatiseur de votre intérieur usent de la  pompe à chaleur pour fonctionner.

La pompe à chaleur piscine quant à elle  fonctionne comme un frigo à l’envers, c’est-à-dire qu’ elle permet de chauffer l’eau de la piscine en la faisant passer de 15 à 28°C.

Fonctionnement Pompe à Chaleur Piscine

Afin de prendre la chaleur de l’air et de la transférer vers la piscine, un fluide dit « frigorigène » va passer dans la pompe à chaleur à l’état liquide ou gazeux dans un circuit fermé et imperméable.

Ce circuit est composé de 4 systèmes essentiels :

Fonctionnement d’une Pompe à Chaleur Piscine

L’évaporateur

Le compresseur

Le condenseur

Le détendeur

Cela se passe comme suit : La pompe à chaleur intercepte les calories dans l’air grâce au compresseur, puis les amène à une température plus élevée.

Cette opération s’accomplit grâce au fluide frigorigène qui a la caractéristique de changer d’état en fonction de sa pression.

  • Le fluide devient gazeux quand sa pression augmente : il bout. Et il aspire les calories.
  • Le fluide devient liquide quand sa pression baisse : il se condense ainsi et les libère les calories aspirées.

Pour faire court et simple, le chauffage de l’eau de votre piscine va se faire en 4 étapes.

Etape 1 : l’air extérieur aspiré par la pompe à chaleur va passer dans l’évaporateur qui, avec l’aide du fluide frigorigène, va le transformer en gaz.

Etape 2 : le gaz ainsi créée va passer sous le compresseur. Il va subir une importante pression qui aura pour effet d’augmenter sa température.

Etape 3 : une fois le gaz réchauffé, il va passer dans le condensateur qui contient l’eau de la piscine. Le gaz va se liquéfier et va s’additionner à l’eau préalablement aspirée pour la chauffer.

Etape 4 : le liquide ainsi chauffé obtenu va aller dans le détendeur, qui aura pour rôle de réduire la pression et va de nouveau retourner dans l’évaporateur.

Plus ce cycle se répètera, plus l’eau de la piscine va augmenter en température et se chauffer.

Evaporateur

La chaleur dégagée de l’air est inoculée au fluide frigorigène qui est encore à l’état liquide.

Le liquide frigorigène entre dans l’évaporateur à basse température.

evaporateur pompe à chaleur d'une piscine

Il intercepte les calories de l’air qui sont bien plus chaudes.

La température du fluide hausse et il finit par se transformer en vapeur ou en gaz et s’évapore.

Compresseur

Le compresseur aspire le fluide qui s’est transformé en gaz et le comprime sous haute pression.

Cette compression produit de la chaleur car il réchauffe le gaz qui atteint une température de 90°C.

Compresseur pompe à chaleur d'une piscine

A la sortie du compresseur, le fluide frigorigène est ainsi à haute pression et sous forme de gaz chaud.

Condenseur

Le gaz à 90°C entre dans le condenseur, son rôle étant de prendre la chaleur du gaz pour la transmettre à l’eau de la piscine.

Le gaz entre alors en contact avec la source chaude qui est à 25°C. Il y a interversion de chaleur.

Le gaz refroidit et transmet une partie de sa chaleur à la source chaude : tous deux sont à environ 45°C.

Condenseur pompe à chaleur d'une piscine

En se refroidissant, le gaz redevient à l’état liquide, il atteint la condensation.

A la sortie du condenseur, le liquide frigorigène est donc sous forme de liquide à température ambiante, mais toujours à pression élevée.

Détendeur

Le liquide frigorigène passe maintenant dans le détendeur.

L’environnement dans le détendeur est sous basse pression, et il y a donc une détente du fluide frigorigène.

Cette chute de pression provoque un refroidissement important du liquide jusqu’à -20 degrés.

Evaporateur – Retour au point de départ

Le liquide très froid entre en contact avec la source froide.

Le liquide chauffe alors jusqu’à bouillonnement.

Evaporateur pompe à chaleur d'une piscine

Il est ensuite ré-aspiré par le compresseur.

Et le cycle recommande au fur et à mesure de l’utilisation.

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L’installation d’une pompe à chaleur de piscine

Il est préconisé d’appeler un professionnel pour l’aménagement, ou au moins le choix de votre pompe à chaleur, compte tenu de tous les éléments à prendre en compte :

– la puissance de la pompe à chaleur en fonction de la grandeur de la piscine,

– les conditions climatiques de votre région,

– le niveau sonore de la pompe, et donc son lieu par rapport à l’entourage,

– le coefficient d’efficacité de la pompe à chaleur (COP), qui désigne le rapport entre l’énergie thermique rétablie et l’énergie électrique consommée.

installation pompe à chaleur d'une piscine

Il est à noter que pour un fonctionnement optimal, une pompe à chaleur nécessite beaucoup d’aération : elle doit être aménagée à l’extérieur de votre maison, et éloignée de tout obstacle.

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En outre, le chauffage par pompe à chaleur pour piscine est autonome : il ne se branche pas sur un circuit de pompe à chaleur pour votre maison.

Pour faire chauffer un radiateur chez soi, on demande un circuit d’eau à 60°C alors que pour une piscine, 40°C suffisent.

Les pompes à chaleur piscine sont de plus petite puissance mais très efficace.

Vous pouvez l’installer par vos soins, mais à condition de respecter les règles d’utilisation de la notice notamment l’installation by-pass.

Le circuit de pompe à chaleur s’installe ainsi après la pompe et le filtre.

La pompe à chaleur : avantages et inconvénients

La pompe à chaleur est nettement plus efficace que le chauffage électrique, elle est ainsi parfaite pour les grandes piscines.

La pompe à chaleur coûte cher certes, mais c’est un investissement à long terme sûr, mais n’utilise que peu d’énergie.

En effet, elle donne 2 à 5 fois plus d’énergie dans la piscine qu’elle n’en consomme.

L’énergie particulièrement utilisée, c’est-à-dire l’air externe, est reconductible.

Par contre, certaines pompes à chaleur ne fonctionnent pas si la température extérieure est trop basse (en dessous de 15°C), donc pour l’hiver il vaut mieux la ranger.

Fonctionnement pompe à chaleur : le temps de montée en température

installation pompe à chaleurLe saviez-vous ?

Il vous est possible de définir vous-même la température que vous souhaitez pour votre pompe à chaleur piscine, et donc de choisir la température que vous voulez pour l’eau de votre bassin.

Cela dit, cela ne se fait pas sur commande.

C’est-à-dire que la machine ne va pas chauffer votre eau à la température voulue en un claquement de doigts ou en tournant un petit bouton, dès lors qu’elle est installée.

La pompe à chaleur pour piscine entre dans la catégorie des PAC à « chauffage lent ».

Autrement dit, la montée de la température va se faire progressivement, au fur et à mesure que la machine marche, et ce, jusqu’à ce qu’elle atteigne la température voulue.

Pour accélérer le processus en conséquence, il est recommandé de laisser la PAC fonctionner sans interruption pendant quelques jours jusqu’à ce que la température souhaitée soit atteinte.

Eh oui ! Pour répondre à votre question muette, cela peut prendre des jours !

Combien de temps pour atteindre la température de consigne ?

En règle générale, à partir du moment où la pompe à chaleur est mise en marche, la température de l’eau peut augmenter de 1 à 3 °C par jour. Cela va dépendre de plusieurs critères :

  • De la taille de la piscine, et subséquemment du volume d’eau à chauffer. Plus il sera important, plus la montée de la température va prendre du temps.
  • De la puissance de la pompe à chaleur, car plus elle sera puissante, plus la température augmentera plus rapidement.
  • De la différence entre la température initiale de l’eau et celle voulue, car plus cet intervalle sera important, plus l’atteinte de l’objectif prendra du temps.
  • De l’environnement, dans la mesure où le climat, l’exposition aux vents ou à contrario au soleil peuvent influer sur l’accélération de la montée de la température. À noter ainsi qu’une piscine couverte est beaucoup plus facile à chauffer, car il y a moins de risque de déperditions thermiques : 1 à 2 °C seulement par nuit contre 4 à 5 °C pour une piscine non couverte.

Une formule pour calculer le temps de montée de la température

Il est possible de calculer le temps de montée de la température pour une pompe à chaleur piscine donnée. Demandez 3 devis de pompe à chaleur gratuitement ! 

Temps de montée de température = [Volume de l’eau en m3 x Différences de température x 1.163]/Puissance restituée de la pompe en kW

Prenons un exemple concret pour une piscine standard de forme rectangulaire, de 85 m3 de volume, dont la température de l’eau est de 14 °C.

Disons qu’on souhaite la réchauffer à l’aide d’une pompe à chaleur de 13 kW, que l’on va faire fonctionner 24 h/24 sans aucune interruption, pour qu’elle atteigne une température maximale de 29 °C.

Combien de temps il va falloir pour atteindre cette température ?

Volume = 85 m3

Différence de température : 29 °C – 14 °C = 15 °C

Temps de montée de température = [85 x 15 x 1.163]/13 = 114.06 heures, ce qui correspond à 4 à 5 jours.

Il faut néanmoins préciser que le résultat obtenu est qu’approximatif, et ne peut refléter le délai réel qui peut être influencé par des paramètres non quantifiables comme l’exposition au vent, les conditions climatiques, etc.

Si vous faites ce calcul pour évaluer la durée de la montée de la température pendant les périodes hivernales, vous devez multiplier le résultat par 1.25.

Si on reprend l’exemple précédent ainsi, le temps de montée de température = 114.06 x 1.25 = 142.57 heures, ce qui fait 5 et à 6 jours, soit une journée ou deux jours de plus.

Quelques moyens pour optimiser le chauffage d’une pompe à chaleur pour piscine

Pour optimiser le bon fonctionnement de la PAC piscine, vous pouvez commencer par la nettoyer et par l’entretenir régulièrement.

Mais il y a également d’autres manières d’optimiser son utilisation.

La protection thermique

Mis à part cela, vous pouvez également lui conférer une bonne protection thermique, en utilisant une bâche à bulle par exemple afin de limiter au maximum les pertes de chaleur : 2 °C à 3 °C de moins !

Cela vous permettra d’économiser encore plus d’énergies, et de réduire d’autant plus votre facture énergétique.

Le régulateur de chaleur

Les modifications de température extérieure peuvent forcer la pompe à chaleur pour piscine à fonctionner à un rythme nettement plus intensif.

Cela entraîne une surconsommation totalement inutile de l’énergie, et risque également d’endommager le compresseur.

Pour éviter cela, il est possible d’ajouter à la PAC un régulateur de chaleur.

Comme son nom l’indique, ce composant aura pour rôle de modifier et d’équilibrer la température de la pompe à la température de l’air, et ce, grâce à des sondes thermiques installées à l’extérieur.

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