Tout ce qu’il faut savoir sur un échangeur de pompe à chaleur

Si vous lisez cet article, c'est probablement parce que vous envisagez l’installation d’une pompe à chaleur à Strasbourg ou ailleurs en France. 

Afin de répondre à vos interrogations, nous allons organiser notre article de la manière suivante : 

1. Définition et rôle d’un échangeur d’une pompe à chaleur ; 
2. Les avantages d’un échangeur thermique ; 
3. Les différents types d’échangeurs ; 
4. Et enfin, le coût de ces échangeurs. 

Avec plus de 30 ans d’expertise en Alsace dans le génie thermique et plus de 3 600 pompes à chaleur installées dans notre belle région, nous nous efforçons de partager notre expertise à travers des contenus simples et accessibles à tous. 

C’est quoi un échangeur de pompe à chaleur ? 

Avant toute chose, rappelons très simplement comment fonctionne une pompe à chaleur : une pompe à chaleur capte la chaleur de l’air, de l’eau, ou de la terre en extérieur et l’utilise pour chauffer l’intérieur d’une maison, en tout cas en hiver. En été à l’inverse, la pompe à chaleur “prend” la chaleur de l’intérieur de la maison et la renvoie dehors pour nous rafraîchir. 

Si on “zoome”, voici ce qu’il se passe dans votre pompe à chaleur : 

1. L’évaporateur capte la chaleur contenue dans l’air, l’eau, ou la terre. 
2. À travers un premier échangeur de chaleur, la chaleur captée transforme le fluide frigorifique en vapeur. 
3. Ensuite, le compresseur de votre pompe à chaleur va augmenter la pression de ce fluide frigorifique afin de le transformer d’un état gazeux (vapeur) à un état liquide. 
4. Cette transformation génère de la chaleur qui “traverse” un autre échangeur vers le condenseur. 
5. Cette chaleur est ensuite renvoyée vers votre installation. 

Mais l’échangeur de chaleur de votre pompe à chaleur permet aussi de gérer les échanges thermiques vers du froid. 

Bon, en résumé : l’échangeur de pompe à chaleur est une pièce centrale puisqu’elle permet de capter et de transférer une chaleur entre deux matières (entre un état gazeux et un état liquide par exemple). 

Les avantages des échangeurs de chaleur

La France peut se targuer d’être un des premiers pays à avoir massivement investi dans cette technologie. Et il est vrai qu’avec le recul, elle présente de nombreux avantages : 

1. Efficacité énergétique : la pompe à chaleur utilise une énergie existante et la “transfère” facilement grâce à l’échangeur de chaleurs ; 
2. Ce procédé nécessite très peu d’énergie et permet donc une réduction conséquente de votre facture d’électricité ;
3. Le concept de l’échangeur de chaleur repose sur des procédés physiques et chimiques connus depuis longtemps et qui offrent une flexibilité selon son environnement (local commercial, maison, appartement, chauffage, eau chaude, etc.) ; 
4. Durabilité : les matériaux utilisés dans les échangeurs de chaleur, comme l'acier inoxydable ou le titane, offrent une résistance à la corrosion et une longue durée de vie ; 
5. Un système plus efficace dans le transfert d’énergie (rendement) et qui ne nécessite pas beaucoup de puissance pour fonctionner permet donc une réduction de l’empreinte carbone par rapport à d’autres technologies. 

Les différents types d’échangeurs

Au même titre qu’il existe plusieurs types de pompes à chaleur, il existe plusieurs types de technologie pour les échangeurs de chaleur : 

• Échangeurs de chaleur à plaques ; 
• Échangeurs de chaleur à tubes ; 
• Échangeurs de chaleur terre ; 
• Échangeurs de chaleur à spirale. 

Et on peut aussi les catégoriser selon la nature des fluides : 

• Échangeurs liquide/liquide (que l’on peut appeler échangeur eau/eau même si le liquide en question n’est pas forcément de l’eau (huile par exemple)) ; 
• Échangeurs liquide/gaz (que l’on peut appeler échangeur air/eau); 
• Échangeurs gaz/gaz. 

L’échangeur le plus utilisé dans les pompes à chaleur est l’échangeur à plaques. 

Comprendre l’échangeur à plaques

Comme son nom l’indique, l’échangeur de chaleur à plaques est composé de plaques nervurées par lesquelles les liquides s’écoulent sans se toucher. 

Imaginez deux plaques collées l’une à l’autre avec quelques nervures entre les deux le long desquelles le gaz à haute pression passe. Ceci s’appelle une “chambre”. Le gaz étant à comprimé à haute pression, il dégage une chaleur qui est captée lorsqu’il passe dans la “chambre”. Cette chaleur se transfère alors à la chambre d’à côté à travers la paroi (la plaque) et chauffe le liquide qui est dans l’autre chambre. 

L'efficacité dépend du delta (la différence) de température entre les fluides, de la conductivité du matériau utilisé pour les plaques et de la réduction des pertes de chaleur.

Alors, dans le paragraphe ci-dessus, je donne l’exemple de deux “chambres” ce qui induirait 3 plaques. Mais dans la réalité, il y a plus de 2 chambres. 

Le dimensionnement des échangeurs

Puisque l’échangeur à chaleur est fondamental pour les transferts thermiques, il est important d’avoir celui qui correspond le mieux à votre besoin. 

C’est d’ailleurs pour cette raison qu’il est important de procéder à une visite technique avant toute installation d’une pompe à chaleur ! C’est à dire, un technico-commercial qui passe chez vous pour estimer la puissance qu’il faudra à la pompe à chaleur selon : 

• L’usage qu’il en sera fait (ex : eau chaude sanitaire, chauffage) ; 
• La superficie de l’habitation ou du local commercial ; 
• La performance énergétique du lieu ; 
• Le confort (ex : la température) souhaitée. 

Bien évidemment, la visite technique ne se limite pas qu’à ça et permet aussi d’étudier la faisabilité du chantier. 

Ainsi, suite à la visite technique, l’expert est en mesure de déterminer la puissance nécessaire à fournir par la pompe à chaleur (exprimée en kiloWatt (kW)). C’est ensuite le fabricant (par exemple Atlantic) qui fabrique et assemble les pompes à chaleur qui décide du type d’échangeur de chaleur à monter dans la pompe à chaleur. 

Pannes de pompe à chaleur à cause de l’échangeur thermique

Il peut arriver que votre pompe à chaleur tombe en panne bien que cela reste excessivement rare (et heureusement !). 

Avant toute chose, il est nécessaire de veiller au bon entretien et à la maintenance de votre pompe à chaleur. 

Lorsqu’une panne survient, il est fortement recommandé de faire venir un professionnel afin de diagnostiquer correctement l’origine de la panne et éviter des frais inutiles en remplaçant les mauvaises pièces. Un peu comme votre voiture lorsqu’elle ne démarre pas : est-ce la batterie, les bougies, l’injection ? Sans l’expertise, vous avez une chance de faire plus de mal que de bien. 

Dans le cas où la panne de la pompe à chaleur proviendrait de l’échangeur thermique, il est possible de ne remplacer que cette pièce, ce qui vous en conviendrez reste moins onéreux que de remplacer la pompe à chaleur intégralement (on ne change pas de voiture parce que la batterie est morte par exemple). 

Dans ce cas, voici la démarche que nous conseillons pour le technicien qui interviendrait en dépannage : 

1. Vérifier si la pompe à chaleur est sous garantie ; 
2. Contacter le fabricant pour savoir s’il est possible qu’ils fournissent l’échangeur thermique seul ; 
3. Si cela n’est pas possible, vérifier la compatibilité avec des échangeurs de fabricants spécialisés en échangeurs thermiques ; 
4. Puis procéder au remplacement. 

Quel est le prix d’un échangeur de pompe à chaleur ? 

Excellente question. Le prix dépend : 

1. De la capacité de l’échangeur thermique ; 
2. Des matériaux qui le composent ; 
3. Du type d’échangeur thermique ; 
4. Du fabricant.

Pour une pompe à chaleur, le prix varie entre 150 € et 800 €. Pour des échangeurs de pompe à chaleur de piscine, cela peut même monter à plusieurs milliers d’euros. 

Tout dépend de la puissance de votre pompe à chaleur et de l’usage qui en est fait. 

Bref, cela vous donne une bonne raison de bien faire attention à suivre le planning de maintenance de votre pompe à chaleur (au même titre que vous suivriez celui des révisions de votre voiture et du planning de votre ancienne chaudière à gaz). 

En résumé 

L’échangeur de chaleur d’une pompe à chaleur est un composant essentiel qui permet d’assurer le transfert thermique entre une source et une destination. Sans ce composant là, la chaleur captée d’un côté ne peut être transformée en chaleur pour votre habitation (ou la chaleur en froid pendant l’été). 

Il existe différents types d’échangeurs de chaleur. Leur sélection dépend de la puissance de la pompe à chaleur nécessaire qui dépend elle-même de : 

• L’usage de la pompe à chaleur (eau chaude sanitaire, chauffage, réversibilité, etc.) ; 
• Le type de lieu (habitation, local commercial, etc.) ; 
• Le volume ; 
• L’isolation ;
• Le niveau de confort souhaité. 

Nous espérons que cet article vous aura été utile et aura permis de vous expliquer simplement la fonction d’un échangeur de pompe à chaleur. 

Si vous êtes à la recherche d’une entreprise spécialisée dans la pompe à chaleur en Alsace, n’hésitez pas à nous solliciter.