Les pompes à chaleur sont l’une des technologies essentielles pour une vie décarbonée. Ils chauffent tout, de l’air à l’eau en passant par le linge, en utilisant de l’électricité qui peut être alimentée proprement par des énergies renouvelables. Ils sont trois à cinq fois plus efficaces que les systèmes au gaz naturel, au mazout ou à résistance électrique. Ils refroidissent également nos maisons et nos aliments (oui, un réfrigérateur est une pompe à chaleur à sens unique), ce qui est de plus en plus important dans un monde qui se réchauffe.
Les pompes à chaleur sont le système de chauffage et de refroidissement de notre monde en voie de décarbonisation. Leur adoption se développe rapidement – l’année dernière, les ventes de pompes à chaleur ont dépassé celles des fournaises au gaz, aux États-Unis, pour la première fois.
Source des données AHRI et Électrifiez maintenant.
Dans Décarbonez votre vie, nous allons plonger dans toutes les façons dont les pompes à chaleur peuvent chauffer et refroidir, et dans l’article d’aujourd’hui, nous commencerons par le plus grand mouvement de décarbonation de tous – l’utilisation de pompes à chaleur pour chauffer votre maison. Le chauffage est le plus grand consommateur d’énergie dans les foyers américains, représentant près de la moitié de toute l’énergie utilisée dans nos demeures.
Source : US Energy information Administration, 2015 Residential Energy Consumption Survey.
Près de la moitié (46 %) de tous les foyers américains utilisent du gaz fossile (ou naturel) pour le chauffage, 5 % du propane et 4 % du mazout (source EIA). Sur les 41 % qui utilisent l’électricité pour le chauffage, seulement un quart (13 millions) utilisent des pompes à chaleur efficaces. Le reste utilise un chauffage par résistance électrique inefficace. Cela signifie qu’environ 10 % seulement des foyers au niveau national utilisent des pompes à chaleur pour le chauffage (et c’est similaire dans le monde entier). Nous devons augmenter considérablement ce nombre dans les années à venir.
Source : US Energy information Administration, 2015 Residential Energy Consumption Survey.
Pourquoi les pompes à chaleur sont si géniales
L’Association internationale de l’énergie le dit parfaitement : « Les pompes à chaleur, alimentées par une électricité à faibles émissions, sont la technologie centrale de la transition mondiale vers un chauffage sûr et durable. » Pourquoi? Leur efficacité incroyable peut être combinée avec une électricité qui est 100 % sans carbone aujourd’hui (si vous avez des panneaux solaires ou participez au solaire communautaire ou au plan d’énergie renouvelable de votre service public) ou sera sans carbone dans un avenir proche car l’électricité renouvelable dépasse rapidement les énergies fossiles. carburants.
En plus de sauver la planète, les pompes à chaleur offrent une meilleure expérience de chauffage, en utilisant un type de chaleur plus doux et plus constant que le souffle marche/arrêt d’une fournaise au gaz naturel à 3000 degrés. Les pompes à chaleur fonctionnent constamment sans variations de température et filtrent et déplacent plus d’air dans une maison.
Enfin, la technologie est extrêmement avancée et compétitive. Les pompes à chaleur existent depuis de nombreuses décennies sous la forme de climatiseurs et de réfrigérateurs, la technologie est donc mature. Avec les nouveaux crédits d’impôt de la loi sur la réduction de l’inflation, les pompes à chaleur coûtent encore moins cher et les familles peuvent obtenir 30 % de réduction sur le coût d’installation (plus sur les crédits d’impôt et les remises de Rewiring America).
Comment fonctionnent les pompes à chaleur
Les pompes à chaleur déplacent la chaleur au lieu de la créer. Considérez-les comme une pompe ou une éponge plutôt que comme un créateur d’énergie. Nous sommes habitués à pomper de l’eau en mouvement, mais ils peuvent aussi déplacer de la chaleur. Une pompe à chaleur utilise un réfrigérant pour capter la chaleur (même de l’air froid) et des pompes qui chauffent dans ou hors de votre maison. Un réfrigérateur est une pompe à chaleur qui fonctionne dans une seule direction, pompant la chaleur hors du réfrigérateur. Les pompes à chaleur pour le conditionnement d’espace font la même chose. En été, ils pompent la chaleur de votre maison vers l’extérieur, et en hiver, ils s’inversent, pompant la chaleur de l’extérieur dans votre maison.
Types de pompes à chaleur domestiques
Les pompes à chaleur pour le conditionnement domestique se déclinent en plusieurs versions :
1) Les pompes à chaleur pour toute la maison pompent la chaleur dans toute votre maison à l’aide de conduits similaires à une fournaise ou à un système de climatisation central. Pour les maisons avec des conduits existants, cela peut être un changement facile d’une fournaise à combustible fossile pour une pompe à chaleur connectée au même système de conduits.
2) Les pompes à chaleur sans conduit, comme leur nom l’indique, n’utilisent pas de conduits pour distribuer la chaleur, mais s’appuient sur des unités intérieures (alias « têtes ») installées sur le mur et reliées à un condenseur extérieur.
Nous discuterons des deux en détail ci-dessous.
Image reproduite avec l’aimable autorisation d’Electrify Now.
Pompes à chaleur pour toute la maison
Les pompes à chaleur canalisées pour toute la maison peuvent être divisées une fois de plus en deux sous-types : vitesse constante et vitesse variable. Les pompes à chaleur à vitesse constante (également appelées pompes à chaleur à un ou deux étages) fonctionnent à une ou deux vitesses seulement. Ils sont allumés ou éteints, à fond ou rien. Ils ont souvent un coût initial inférieur mais un coût opérationnel plus élevé et nécessitent généralement un type de système de chauffage de secours (résistance électrique ou gaz) car ils ont du mal à fonctionner efficacement en dessous de 20 ou 30 degrés Fahrenheit. Les pompes à chaleur à vitesse constante ont un ventilateur sur le dessus de l’unité extérieure et ressemblent à un climatiseur en boîte classique.
Exemple d’unité extérieure de pompe à chaleur à vitesse constante (deux étages). Image reproduite avec l’aimable autorisation de Goodman.
Les pompes à chaleur à vitesse variable fonctionnent à de nombreuses vitesses différentes, modulant de haut en bas pour maintenir une certaine température. Ils fonctionnent la plupart du temps, mais à des niveaux d’énergie inférieurs. Les pompes à chaleur à vitesse variable peuvent coûter plus cher au départ, mais ont des coûts d’exploitation inférieurs car elles sont plus efficaces. Beaucoup d’entre eux travaillent également à des températures beaucoup plus froides. Toutes les pompes à chaleur pour climat froid fonctionnent à des vitesses variables (alerte teaser : plongée approfondie sur les pompes à chaleur pour climat froid dans un prochain article). Les pompes à chaleur à vitesse variable sont également plus silencieuses car elles fonctionnent à des vitesses plus lentes que le souffle marche/arrêt des pompes à chaleur à vitesse constante. Ils ont une unité extérieure plus verticale qu’une pompe à chaleur à vitesse constante, avec un ventilateur sur le côté plutôt que sur le dessus. Les pompes à chaleur à vitesse variable peuvent être utilisées avec les systèmes de pompe à chaleur sans conduit et avec conduit.
Système sans conduit avec thermopompe à vitesse variable. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Mitsubishi.
Pompes à chaleur sans conduit
Les pompes à chaleur sans conduit (DHP) fournissent le chauffage et le refroidissement en utilisant un appareil intérieur sur un mur connecté à un condenseur extérieur (similaire au courant alternatif typique). Cela signifie qu’aucun air ne s’échappe par des conduits qui fuient, ils offrent donc le conditionnement le plus efficace.
Les pompes à chaleur sans conduits sont une évidence lorsque vous ajoutez du chauffage ou de la climatisation à une pièce sans conduits. Et les DHP offrent également des avantages en termes d’efficacité, d’économie et d’environnement par rapport à un système de chauffage central par conduits. Tous les DHP utilisent la technologie à vitesse variable, ce qui signifie qu’ils ont tendance à être plus efficaces qu’une pompe à chaleur pour toute la maison. Un inconvénient des pompes à chaleur sans conduit est que lorsque vous chauffez toute une maison, vous devrez installer une «tête» sur le mur là où vous voulez de la chaleur ou fournir des résistances électriques de secours pour les pièces qui n’ont pas de tête. (Nous faisons une plongée plus profonde sur les pompes à chaleur sans conduit ici).
Nos pompes à chaleur bien-aimées
Notre maison est livrée avec des plinthes chauffantes à résistance électrique dans les chambres et les salles de bain en plus de la fournaise. Nous avons décidé d’installer deux têtes intérieures dans notre maison principale de 1200 pieds carrés (dans le salon à aire ouverte et la chambre principale), et nous utilisons très occasionnellement la chaleur de la résistance électrique de secours dans les autres pièces. La combinaison de pompes à chaleur avec une chaleur à résistance électrique zonale rarement utilisée peut être une stratégie pour réduire les coûts initiaux du système. Nos pompes à chaleur sans conduits nous coûtent incroyablement peu à faire fonctionner et sont une grande raison pour laquelle les factures d’énergie de notre famille ne représentent qu’un cinquième de la moyenne nationale. Nous payons environ 250 $ par an (pour 2 000 kWh d’énergie) pour chauffer notre maison pendant les nombreux mois pluvieux et froids des hivers de Portland.
Que ce soit avec ou sans conduits, en Oregon ou en Ohio, des ranchs modernes ou d’anciens duplex artisanaux, notre famille a utilisé la puissante pompe à chaleur pour rester au chaud, économiser de l’argent et faire notre part pour résoudre la crise climatique. Ainsi, bien que les pompes à chaleur ne reçoivent peut-être pas autant d’amour, elles se classent parmi les panneaux solaires et les véhicules électriques en tant que technologies cruciales qui décarboniseront nos vies sans sacrifier le confort moderne. Faisons chauffer la pompe et installons une de ces incroyables machines dans chaque maison dès que possible.
Cet article fait partie d’une série intitulée Decarbonize Your Life. Avec des pas modestes et un revenu de classe moyenne, notre famille a considérablement réduit les émissions et séquestre ce qui reste grâce à un petit projet de reboisement. Notre vie en est meilleure. Si nous pouvons le faire, vous le pouvez aussi.
Une grande partie de ce contenu a été extraite des grands experts que nous avons interrogés lors des webinaires que nous organisons chez Electrify Now. Découvrez nos webinaires enregistrés sur les thermopompes pour climat froid, les thermopompes sans conduit et les thermopompes pour toute la maison
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