Alors que la plupart des pompes à chaleur sont conçues pour fonctionner en moyenne entre 10 et 20 ans, des chercheurs de l’Université de Stavanger, en Norvège (USN) et de l’Université d’Oslo affirment avoir mis au point un système similaire capable de durer jusqu’à 10.000 ans.
Concrètement, la nouvelle pompe à chaleur (PAC) est composée de nombreuses pompes miniatures aussi petites qu’un millimètre cube (1mm3). Aussi pour chauffer une maison entière, il faudra plusieurs milliers d’entre elles. Pour se faire, elles seront rassemblées dans des unités plus grandes qui pourront être hautes et minces, tout aussi bien que petites et larges.
"Les avantages de cette innovation résident non seulement dans les réglages de la taille et de la forme, mais aussi dans sa longévité par rapport aux PAC actuellement disponibles sur le marché. Elles sont aussi plus respectueuses de l’environnement" précise le Docteur en Physique, Jan Bording Kåre, ingénieur en chef à l’Université de Stavanger.
Avec son collègue, le professeur Vidar Hansen, ils ont mis au point une nouvelle PAC thermo-électrique. Ensemble, ils ont investigué sur leurs inconvénients et leurs avantages par rapport aux pompes à chaleur que nous utilisons aujourd’hui.
Le projet a été entrepris en collaboration avec le Département de physique de l’Université d’Oslo. Selon les chercheurs, la pompe à chaleur sera entièrement développée et prête à être lancée sur le marché dans cinq à dix ans.
La nouvelle PAC aurait une durée de vie "très très très" longue.
Les pompes à chaleur que nous utilisons aujourd’hui sont constituées de plusieurs pièces mobiles. Après un certain temps, les différentes parties se détériorent et doivent être changées, précise Jan Bording. Le nouveau système imaginé par les chercheurs se compose de plusieurs PAC miniatures d’une conception très simple. De plus, par rapport aux PAC actuelles, les nouvelles sont fabriquées avec une pièce de métal d’un seul tenant, évitant ainsi les différentes usures.
"Vous pouvez comparer la pompe à chaleur à un anneau en or. Ce dernier ne peut être rompu. Les pompes miniatures jouent leur rôle tout simplement. Les refroidisseurs que nous intégrons doivent être remplacés, mais la pompe à chaleur en elle-même ne change pas et continuera d’être aussi efficace même après 10 000 ans", ajoute le chercheur.
"Les pompes à chaleur actuelles se détériorent progressivement après juste un an. Elles doivent faire l’objet d’inspection et les coûts de maintenance pour une pompe à chaleur air-air – en Norvège – s’élèvent à 1.500 NOK (soit 192,5 euros). Après dix à vingt ans de fonctionnement, certains composants majeurs céderont comme le compresseur par exemple" explique Jan Bording.
Des milliers de pompes dans une maison !
Les petites pompes à chaleur peuvent être mises ensemble et former de grandes unités. Les chercheurs envisagent également la possibilité de placer plusieurs milliers de petites pompes à chaleur dans différents endroits de la maison.
"Nous ne voulons pas un grand poêle à bois au milieu de la maison comme au bon vieux temps. C’est mieux avec plus de sources de chaleur plus petites", indique de son côté Vidar Hansen.
Au départ, les chercheurs voulaient créer des unités pouvant être placées à 1 ou 2 endroits uniquement de la maison. Cependant, les nouvelles PAC ont montré une plus grande souplesse quant à leur positionnement dans la maison : par exemple dans des lieux où il faisait beaucoup plus froid.
Selon les 2 chercheurs, la bonne idée serait de les placer sous le plancher de sorte que le sol réchauffe la pièce. En effet, "lorsque la pompe à chaleur est disposée sur une grande surface, elle produit plus de chaleur."
Des pompes à chaleur plus respectueuses de l’environnement
L’un des problèmes potentiels des PAC actuels réside dans la fuite du gaz de refroidissement. Ce dernier, généralement du fréon détruit la couche d’ozone. Or ce problème n’existe pas dans les pompes à chaleur thermoélectrique, puisque le gaz justement a été remplacé par de l’électricité "propre".
"Nous avons constaté que plusieurs gaz utilisés dans les pompes à chaleur étaient devenues illicites, comme le fréon 12. Peu à peu les gaz qui sont en usage aujourd’hui pourraient aussi le devenir, de sorte que nous ne pourrons plus à terme faire fonctionner ce genre de pompe à chaleur" a complété Jan Bording.
Les matériaux thermoélectriques peuvent également être utilisés pour produire de l’électricité. Aujourd’hui, cette technologie est employée aussi bien dans l’espace (fusées, station spatiale, satellites) que dans nos propres voitures…
"Les centrales thermiques ont longtemps été utilisées pour produire de l’électricité", a indiqué pour finir Jan Bording. Les physiciens savent depuis longtemps que l’on peut utiliser l’électricité thermique comme pompe à chaleur. Le phénomène de la thermo-électricité est connu depuis plus d’une centaine d’années !
Des économies d’électricité en Norvège :
Les pompes à chaleur thermo-électriques utilisent des matériaux qui produisent de l’électricité lorsqu’ils sont soumis à des différences de température.
La vente de pompes à chaleur utilisées aujourd’hui a véritablement commencé à partir de 2003, en Norvège. Puis il y a eu un boom des installations à cause notamment d’une électricité de plus en plus chère. Par conséquent, beaucoup de ménages ont installé des pompes à chaleur pour économiser de l’électricité. En 2003, la Norvège comptait un total de 55 000 PAC contre 500 000 PAC installées en 2010, soit presque 10 fois plus.
Aucun mot sur le rendement de ces pompes à chaleur…??? C’est quand même un point crucial non ?
C’est crucial oui, mais il dépend de l’utilisation qui en sera faite : si c’est pour de chauffer à travers un mur dont la face interne sera portée juste à 19°C, c’est pas le même COP que si on veut chauffer de l’air à pulser dans une aération (vers 25°C) ou chauffer de l’eau pour un plancher, ou chauffer de l’eau sanitaire (vers 60°C). Non ?
On aimerait aussi savoir comment fonctionne une PAC de 1 mm3! Il faut habituellement un circuit complexe avec le fluide caloporteur, un compresseur, etc.
Pour m’être posé la même question, il me semble que le fonctionnement est de type thermo-électrique. Sur le même principe qu’un thermocouple, une différence de température entre sources chaude et froide provoque une différence de potentiel.
Il fut un temps ou la recherche, particulièrement la recherche universitaire était desinteressée . L’article de refernce sur la nouvelle pompe a chaleur est tout a fait du plus beau “marketing” commercial. Rien n’est dit sur le principe ni sur les possibilités techniques (rendement _ conditions d’utilisation etc….) De la part d’une université c’est honteux d’autant plus que le peuple norvegien nous a habitué à une grande ethique. Est ce une publication bidon pour obtenir des credits ? Il s’agit peut etre d’une invention remarquable mais nous n’avons pas les elements pour le verifier. Les nanotechnologies permettraient elles d’ameliorer les rendements des sytèmes a effet Peltier ?
Cela manque cruellement d’explications sur le fonctionnement. Et Je vois pas trop ce que l’électricité sur la lune vient faire dans cet article. Et puis : “L’électricité est utilisée partout aussi bien dans les stations spatiales que dans nos voitures” merci…
Cet article dépasse en nullité tout ce que l’on a pu lire depuis longtemps sur énerzine. J’ai déjà vu des articles vides mais alors là c’est le pompon!!!!! Il y a d’habitude un minimum d’explications techniques , de notions de rendement . Cela me fait penser à ces articles anglosaxons qui peuvent durer des pages pour vous donner une information qui tient en fait sur une ligne. Je me demande s’il ne s’agit pas d’un poisson d’avril étranger repris tardivement par la rédaction.
Je ne compte plus les phrases qui sont des non-sens : “Les centrales thermiques ont longtemps été utilisées pour produire de l’électricité”, Le phénomène de la thermo-électricité est connu depuis plus d’une centaine d’années !
Bof …. un vieux proverbe ( chinois ? ) dit :” il faut de tout pour faire un monde ” … et c’est tellement vrai ds. le domaine de la diffusion d’infos liees a l’energie ! Et Enerzine est tres tres loin d’etre le pire forum en ce domaine , il faut le reconnaitre !
on aimerait bein comprendre comment ça marche, mais il doit y avoir un sacré secret de fabrication, même si la théorie est connue depuis plus de 100 ans…
Ne serait-ce pas une utilisation dérivée de cellules peltier ou de cousines à elles ??
¤ Pour commencer, cet article mélange tout car si une pompe à chaleur produit de la chaleur en utilisant de l’électricité pour extraire la chaleur du milieu ambiant, les exemples donnés pour le spatial et (un jour, peut-être) l’automobile concernent la production d’électricité à partir de chaleur. Le robot envoyé sur Mars produit de la chaleur à partir d’une source radioactive de 4,8 kg d’oxyde de plutonium (PuO2) enrichi en plutonium 238. Celle-ci a une puissance de 2000 W thermiques, dont une partie est convertie en 120 Watts d’électricité. La température sur Mars étant comparable à celle de la Sibérie en hiver, il est nécessaire de réchauffer le matériel pour qu’il fonctionne correctement. Mais le dernier robot aurait noté une température de 2 à 3 degrès en août. Certains parlent du réchauffement climatique sur Mars … Autre point : j’espère que la Nasa a bien vérifié qu’il n’y avait pas de martiens dans le voisinage, car avec du plutonium dont la demi vie est de 27.000 ans (perte de la moitié de sa radioactivité en 27.000 ans), il faut éviter qu’un petit martien ne vienne jouer avec le robot ou que son grand frère ne le démonte pour voir ce qu’il contient.
Tout à fait d’accord avec la plupart des commentaires, cet article est d’une pauvreté d’informations affiligeante. Et en plus, il essaie de faire passer comme nouveauté révolutionnaire l’effet Peltier (jamais cité, mais “Les physiciens savent depuis longtemps que l’on peut utiliser l’électricité thermique comme pompe à chaleur” (sic)) utilisé depuis longtemps comme PAC, par exemple dans les années 80 la SNCF a testé des voitures “Corail” climatisées “au Peltier”. Par ailleurs, les modules Peltier utilisent des matériaux souvent rares ou pas sympas (tellure de bismuth ou d’antimoine, germanium, gallium…), donc de là à en tapisser nos baraques… Mais il est vrai que l’industriel qui trouve une paire de matériaux à effet thermoélectrique efficaces, “sympas” et peu chers, ce qui n’est pas le cas actuellement, gagne le jack-pot.
C’est un article qui a été écrit avec un générateur automatique ? Celui qui vend ce genre de générateur d’articles peut faire fortune rapidement, mais à long terme c’est le déclin assuré du site qui l’utilise. Enerzine ne l’utiliser plus !
En plus les modules thermoélectriques sont détruits en quelques secondes si leur température dépasse la valeur maximum comprise entre 80°C et 270°C suivant les matériaux, qui se dégradent lentement avec le temps par diffusion atomique. Son rendement est faible 7 à 10% et donc COP ridicule !! Donc 10000ans de vie est un mensonge !! Sinon, on m’a fait le coup arnaque de me vendre une pompe à chaleur avec un fluide frigo interdit 3 ans après, ce qui a rendu irréparable cette pompe, à chaleur, par absence de pièces de rechange et avec tout à repayer 3 ans après, avec le nouveau fluide, qui sera interdit à nouveau dans quelques années !! La pompe à chaleur est une pompe à fric pour les installateurs, fabricants, et même le nucléaire, en détournant et profitant des bons motifs écolos !!! Aussi pour moi plus jamais de pompe à chaleur !!! J’attends la solution de http://www.dlsc.ca lire aussi http://www.dlsc.ca/DLSC_Brochure_f.pdf du type puits canadien à recharge solaire en été, qui peut chauffer gratis des vieilles maisons, avec une surface de capteurs solaires d’été pas chers assez grande et des forages pas chers à mettre au point. Cette solution plus simple, gratis à l’usage, perpétuelle, sans pollution, sans CO2, sans particules, sans nucléaire, est totalement ignorée, alors qu’on peut diminuer son prix au lieu de solutions complexes fort chères. Sinon, financièrement pour moi, sur une vieille maison, comme je paye 3 fois plus de taxes habitation et foncière que de chauffage, réduire à zéro mon chauffage, ne diminue que de 1/4 mes dépenses de maison. (sans parler que la maison passive a des dépenses non négligeables d’entretien, filtres VMC performants, etc.. ). Cela est démotivant pour des solutions fort chères. La créativité est dans le pas cher efficace, méprisé en France !!!