Principe du chauffage: chauffer avec du froid

Pour atteindre l'objectif annoncé, de diviser le coût du chauffage par dix, il manque un facteur de 3 et quelque chose. C'est le mode de chauffage qui va nous le donner. Il faut prendre un chauffage thermodynamique, un réfrigérateur, un congélateur, un climatiseur qui fonctionne en sens inverse: il prend les calories froides dehors, les transforme en calories chaudes par compression et les déverse dans vos tuyaux de chauffage. Avez vous déjà gonflé un vélos avec une pompe à main et n'avez vous pas lâché le bas de la pompe parce qu'il devenait brulant: c'est tout le mystère du chauffage thermodynamique, thermo parce que ça chauffe et dynamique parce que ça bouge.
Quand on comprime un gaz il s'échauffe, quand on le décompresse, on le détend, il se refroidit. Vous le constatez chaque fois que vous utilisez un aérosol, en particulier avec du déodorant sous les aisselles.
On le refroidit plus froid que la température extérieure, comme les calories vont toujours du corps chaud vers le corps froid il va prendre des calories à l'extérieur, à l'air, à l'eau, à la terre suivant le cas, ensuite on le compresse plus chaud que la température du sol de la maison, et il va céder des calories au sol. On aura donc finalement transféré de l'énergie thermique d'un extérieur froid vers un intérieur chaude, en augmentant la température des calories. C'est comme lorsqu'on augmente le niveau de l'eau avec une pompe, la quantité d'eau n'a pas changé, mais sa pression a changé. C'est pour cela qu'on appelle ce système une pompe à chaleur. Le compresseur fonctionne comme une pompe, sauf qu'il pompe un gaz au lieu de pomper un liquide.

Il existe principalement deux systèmes, soit on prend les calories dans l'air, c'est le système aérothermodynamique, soit on prend les calories dans le sol ou dans une nappe phréatique, c'est le système géothermodynamique ou (mal dit) géothermique.
Le gros avantage de ces systèmes c'est qu'ils fournissent plus d'énergie thermique qu'ils ne consomment d'énergie électrique, puisque une grande partie de l'énergie est prélevée dans le milieu extérieur. On appelle le rapport de ces deux quantités, le coefficient de performance.
Les systèmes aérothermodynamiques présentent un problème de givrage lorsque l'air est humide et voisin de 0°C, ce qui abaisse leur coefficient de performance moyen à environ 3.
Les systèmes géothermodynamiques ont un coefficient de performance voisin de 4. Ils sont plus ennuyeux, donc plus onéreux, à mettre en oeuvre puisqu'il faut ou bien faire des forages, ou bien enterrer quelques centaines de mètres de tuyau de captage à 80 cm de profondeur dans une zone où on ne pourra définitivement plus faire des travaux de terrassement ou planter de grands arbres.

Dans le cas du pavillon calculé ci-dessus il a été choisi le système géothermique.

trois fois quatre égal douze, on a divisé la consommation d'électricité de chauffage par 12

3500 divisé par 4 donne 875 Watt, un compresseur de 1 kW suffit pour chauffer la maison, à comparer avec une chaudière au fuel de 20 kW

Avec ses systèmes on obtient de la chaleur à basse température, 25 à 30 °C, il faut donc une grande surface de diffusion de la chaleur. C'est tout le contraire des chaudières qui brûlent un combustible et qui donnent de l'eau à 65/70°C qu'on fait circuler dans de petits radiateurs. C'est pourquoi il est tout indiqué et sans le moindre inconvénient, d'utiliser le sol pour diffuser la chaleur.

Il est maintenant très important d'insister sur le rôle de l'isolation par l'extérieur. Comme les tubes dissipateurs de la chaleur sont noyés dans une chape qui repose sur la dalle porteuse, avec une petite épaisseur d'isolation pour favoriser légèrement la dissipation vers le plancher, la dalle porteuse prend une partie de la chaleur.
Et comme tous les murs, de périphérie, de refend, de cloisons internes faites en briques plâtrières pour être conductrices de la chaleur, reposent sur la dalle porteuse, la chaleur monte dans tous les murs. Le sol, les murs, le plafond qui est chauffé par convection, tous forment un énorme radiateur basse température. L'air n'est jamais chauffé, il est pratiquement à la température des parois, il conserve son degré hygrométrique et donc sa conductibilité, il n'est jamais desséché comme de l'air qui passe à travers des radiateurs à 65°C où il faut mettre des petits godets d'eau pour lui redonner un peu d'humidité.

Il y a un parfait équilibre entre notre énergie dissipée par rayonnement et notre énergie dissipé par convection avec l'air. Ce sont les parfaites conditions du confort thermique