Aller au contenu. | Aller à la navigation

Outils personnels

Plateforme - ACCES
Navigation

Enseigner les Sciences de la nature

logo ensl   Logo du ministère de l'éducation
logo CIRI logo Immuniser Lyon
logo LBMC logo Musée Mérieux
Logo Inserm igfl igfl logo CREATIS
Logo du Museum national des histoires naturelles
Logo du musée de Confluences
logo geo 3d
Logo de Lyon 1 logo lgltpe 
Logo du Museum national des histoires naturelles
Logo du musée de Confluences
logo LBMC
logo LBMC
logos composé logo COP In My City logo Investissement d'avenirLogo du musée de Confluences
logo Météo France Logo du musée de Confluences
logo EVSlogo Grand Lyon
logo UDL
Logo Auvergne-Rhone-Alpes
logo UNISCIEL
Vous êtes ici : Accueil / Thématiques / EDD / Dispositif climat, énergie et développement / Entrées interdisciplinaires / Energies de demain : défis scientifiques, technologiques et sociaux / Géothermie / Fonctionnement d'une pompe à chaleur : application du 1er et du 2ème principe de la thermodynamique

Fonctionnement d'une pompe à chaleur : application du 1er et du 2ème principe de la thermodynamique

Par urgelli — Dernière modification 24/10/2017 14:09
Fiche technique réalisée par SPC-Grenoble (Académie de Grenoble), à l'usage des enseignants. Il s'agit d'un rappel théorique (lois de la thermodynamique) sur le fonctionnement d'une pompe à chaleur...

I - Généralités

 

Les pompes à chaleur sont des machines thermiques dithermes, c’est-à-dire des dispositifs destinés à réaliser des transferts d’énergie avec le milieu extérieur sous forme de travail et de chaleur (transfert thermique) entre deux sources de chaleur à des température différentes : une source chaude à la température Tc et une source froide à la température Tf (Tf<Tc).

 

Dans une machine thermique ditherme un fluide caloporteur contenu dans une enceinte fermée et étanche décrit une évolution cyclique en échangeant avec le milieu extérieur :

 

-         un travail  W

 

-         une quantité de chaleur Qc avec la source chaude

 

-         une quantité de chaleur Qf avec la source froide

 

W, Qc et Qf sont des grandeurs algébriques, leur signe dépend du sens du transfert entre le système et le milieu extérieur.

 
 

 La pompe à chaleur est un récepteur thermique : elle reçoit donc du travail du milieu extérieur (W>0); de plus elle prélève de la chaleur à la source froide(1) (Qf>0) et cède de la chaleur à la source chaude(2) (Qc<0).

 

Les échanges thermiques peuvent êtres schématisés de la façon suivante : 

 
 
 

 
 
 
 

(1) la source froide représente ?? ..

 

(2) la source chaude représente l’atmosphère de la pièce à chauffer

 
 

II - Efficacité d'une pompe à chaleur

 

Dans la pratique

 

Pour fonctionner, le compresseur de la pompe à chaleur géothermique doit être entraîné par un moteur électrique qui fournit le travail électrique. L'électricité consommée est cependant bien utilisée puisque pour 1 kWh consommé, la maison reçoit l'équivalent de 3 à 4 kWh de chaleur.

 

 

 Pompe à chaleur en hiver  Pompe à chaleur en été
Pompe à chaleur en hiver
Heat pump in Winter

© 2000 Geothermal Education Office
Pompe à chaleur en été
Heat pump in Summer

© 2000 Geothermal Education Office