Le fonctionnement d'une pompe à chaleur pour piscine

Pour profiter de sa piscine plus longtemps, il peut s'avérer indispensable d'investir dans une pompe à chaleur. Celle-ci va chauffer l'eau lorsque vous souhaitez nager et ce dès les premiers beaux jours, et en fin de saison, même s'il fait un peu frisquet. Mais avant de sélectionner sa PAC - ou pompe à chaleur - il peut être utile de savoir comment elle fonctionne.

Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

Aujourd'hui, on utilise principalement la pompe à chaleur de type air-eau. La pompe à chaleur va capter la chaleur extérieure - dans l'air - pour la restituer. Le système est composé de 4 principaux éléments : un évaporateur, un compresseur, un condenseur et un détendeur.

Le compresseur a pour rôle de capter les calories mais aussi de les chauffer afin d'augmenter la chaleur avant restitution. Il utilise le fluide « frigorigène » qui va changer d'état selon la pression ressenti. Il va devenir gazeux quand la température monte et liquide quand elle baisse. Cette opération s'effectue dans l'évaporateur, lieu où sont mis en contact les calories récoltées et le fluide. En présence de chaleur, comme nous venons de le voir, il se transforme en gaz et va passer dans le compresseur. Le gaz va alors atteindre une température de 90° par un phénomène de compression. Il entre alors dans le condenseur et réchauffe l'eau.

Il va en même temps refroidir et passe à l'état liquide. Ce liquide va passer dans le détendeur où se produit un fort refroidissement. Le liquide passe ensuite dans l'évaporateur, où il entre en contact avec des calories. Il se réchauffe et recommence le cycle en passant dans le compresseur.

Cette pompe à chaleur peut aussi refroidir l'eau si celle-ci est trop chaude en plein été. Lorsque l'eau est à plus de 30°, l'apparition de micro-organismes et d'algues est inévitable. L'opération va alors s'effectuer à l'envers. Une pompe air/eau dépense en moyenne 1 kW pour élever d'un degré la température d'1 m3 d'eau. Toutefois, elle présente des atouts intéressants car elle restitue plus de chaleur qu'elle n'en consomme. Pour 1 kW consommé, la pompe à chaleur en restitue 5.

Les autres modèles de pompe à chaleur

Il existe d'autres types de pompe à chaleur. La plus vue dans les boutiques après le modèle air/eau est la pompe sol/eau. Ces modèles sont plus onéreux mais offrent un rendement plus important. Utilisant la géothermie, ils vont capter les calories dans le sol. Deux éléments les composent : un générateur-compresseur qui va récupérer l'énergie des calories et un système de canalisations qui va apporter la chaleur vers la piscine. Cette PAC géothermique ne convient pas à tous les espaces. Il faut, en effet, une surface importante autour de la piscine et une autorisation administrative. C'est aussi un chauffage qui est très cher à l'achat et à l'installation. Il demande en effet des travaux importants.

Récemment, on a vu apparaître des pompes à chaleur utilisant des panneaux solaires pour chauffer l'eau.

La mise en route d'une pompe à chaleur

Même si la PAC est un équipement efficace, il faut une période de chauffe conséquente. C'est en effet un équipement qui entre dans la catégorie des « chauffages lents ». Une fois mise en marche, la température va monter progressivement. Si vous désirez de l'eau chaude pour un week-end d'amusement dans la piscine, mettez votre PAC en route plusieurs jours à l'avance, surtout si vous désirez une température élevée. Il faut en effet compter une augmentation de la température de 1 à 3° par jour de fonctionnement - sans interruption. Cette moyenne va dépendre naturellement de la surface à chauffer. Plus la piscine est grande, plus ce sera long. La différence entre la température initiale de l'eau et la température désirée est aussi à prendre en compte. Plus elle est importante, plus ce sera long là encore. La puissance de la pompe a aussi son rôle à jouer. Naturellement, plus elle est puissante, plus elle chauffera vite votre espace aquatique.

Autre élément qui peut modifier la montée en température : le climat. Le vent peut influer sur le chauffage. De ce fait, une piscine couverte sera plus rapide à chauffer.

Il existe une formule simple pour définir le temps nécessaire pour chauffer l'eau. Celle-ci se définit comme suit :

Volume de l'eau en m3 x Différences de température x 1.163 / Puissance restituée de la pompe en kW

Pour mieux comprendre, voici un exemple clair. Vous avez une piscine standard - 85 m3 d'eau soit le volume - et une pompe à chaleur de 13 kW - soit la puissance restituée. Votre eau est actuellement à 15° et vous désirez qu'elle soit à 20°. La différence de températures sera donc de 5°.

Le calcul se fera ainsi : <85 X 5 X 1.163> divisés par 13 soit 114. Ce chiffre correspond au nombre d'heures utiles pour chauffer votre bassin soit, ici, presque 5 jours. En hiver, les conditions peuvent modifier le résultat. Ajoutez alors de un à deux jours supplémentaires. Pour que le matériel fonctionne au mieux, il est indispensable de régler la pression du fluide frigorigène mais aussi le débit d'eau. Le coefficient de performance possible va, en effet, permettre un réglage optimal pour une montée en température parfaite. La PAC est équipée d'une vanne centrale située entre les deux by-pass - chaud et froid. La pression qui gère le débit d'eau ne doit pas être trop forte ou trop basse. Les performances de la PAC en seraient diminuées. Utilisez le manomètre pour régler au mieux le débit. La flèche doit rester dans la zone verte. Si tel n'est pas le cas, ouvrez - pour augmenter le débit - ou fermez - pour le diminuer - la vanne. Ce débit devra être vérifié plusieurs fois : lors de la mise en service, pendant la montée de température et lorsque la température désirée est atteinte. Une fois le débit de l'eau réglé, il faut passer au réglage du fluide. Pour cela, utilisez le programmateur disponible sur toutes les PAC. Il vous faudra suivre les informations indiquées dans la notice pour choisir la température de l'eau, la température de dégivrage et le démarrage automatique. La température de sortie d'eau programmée en usine est généralement de 45°. N'hésitez pas à l'adapter suivant les conditions de votre installation.

Un principe simple pour chauffer l'eau

La PAC offre de nombreux avantages pour ceux qui veulent une température de l'eau constante. Cher à l'achat - au minimum 1000 euros, c'est un équipement qui ne consomme pas beaucoup et donc qui permet d'avoir une eau agréable sans trop dépenser. Il est toutefois indispensable avant l'achat de bien vérifier la température de fonctionnement minimale. Certaines PAC, en effet, ne démarreront pas en dessous de 15°c. Si la température extérieure est trop basse, elle ne se mettra pas en marche et vous ne pourrez pas profiter de votre piscine. Ce type de pompe n'est pas à choisir dans les régions froides car vous ne pourrez pas avoir d'eau chauffée en automne.

La bâche vous permet de gagner jusqu'à 3° réduisant d'autant le nombre de jours de chauffe. Une piscine non bâchée peut perdre jusqu'à 5° par nuit. Elle n'en perd que 2° au maximum si elle est bâchée.

Vous pouvez aussi ajouter à votre PAC un régulateur de chaleur. Celui-ci va équilibrer la température de la pompe et de l'extérieur et ainsi dépenser moins d'énergie pour chauffer. Pour cela, il faut installer des sondes thermiques autour de votre piscine. Enfin, vérifiez bien que la plaque de l'échangeur est en titane. Celle-ci résistera très bien à la corrosion, inévitable lorsque l'on parle de piscine.