Compresseur pompe à chaleur : rôle, fonctionnement et entretien

Le compresseur d’une pompe à chaleur (PAC) est la pièce centrale qui assure le fonctionnement de la pompe à chaleur et garantit la circulation du fluide frigorigène dans le circuit frigorifique.

Son rôle fondamental en fait le chef d’orchestre de la magie thermodynamique mais le positionne également comme le Talon d’Achille de la PAC. En effet, comme nous le verrons dans la suite, il influence notablement l’efficacité énergétique et la rentabilité de votre système de chauffage écologique, et requiert ainsi la plus grande attention.

Vous installez ou remplacez une pompe à chaleur ?

Comment fonctionne le compresseur d’une pompe à chaleur ?

La fonction principale du compresseur de PAC est d’aspirer le fluide frigorigène sous forme gazeuse à basse pression, et de le comprimer pour en augmenter la pression et la température.

Cette compression place le fluide frigorigène en situation de libérer sa chaleur utile au niveau du condenseur et ainsi de chauffer votre logement.

Le compresseur de la pompe à chaleur est situé entre l’évaporateur et le condenseur. Il agit comme une pompe à énergie mécanique. Il capte la chaleur extraite de l’extérieur via l’évaporateur, amplifie la pression, et pousse le fluide vers la condensation et donc la redistribution de cette chaleur au niveau de l’eau ou de l’air (selon le modèle de PAC) dans le condenseur.

Il représente le principal poste de consommation électrique de la pompe à chaleur, et requiert donc une attention particulière en termes d’entretien, comme nous le verrons plus loin.

Pour vous aider à appréhender son rôle au sein de la PAC, voici un tableau qui résume le fonctionnement du circuit frigorifique :

Quels sont les différents types de compresseur pour PAC ?

Parmi les compresseurs pour pompe à chaleur, on distingue 3 technologies.

Le compresseur à pistons

Le compresseur à piston est l’un des modèles les plus traditionnels. Il fonctionne par un mouvement alternatif où des pistons déplacent le fluide frigorigène dans une chambre, pour augmenter sa pression durant la course ascendante.

Parmi ses avantages, le compresseur à piston est réputé pour sa robustesse et sa capacité à gérer différentes puissances selon la taille des cylindres. On l’utilise souvent dans les systèmes de petite à moyenne puissance, notamment pour des applications où le coût constitue un critère important.

Cependant, ce type présente aussi des limites : il est plus bruyant que d’autres compresseurs, produit des vibrations et peut afficher une consommation électrique légèrement supérieure. Sa mécanique complexe nécessite un entretien régulier pour éviter les pertes de performances liées à l’usure.

Le compresseur à vis

Destiné principalement aux installations industrielles ou très puissantes, le compresseur à vis est reconnu pour son fonctionnement continu et efficace. Deux rotors hélicoïdaux s’engrènent pour comprimer en douceur le fluide frigorigène sans vibrations importantes.

Cette technologie est particulièrement adaptée aux PAC qui nécessitent des niveaux de puissance élevés, comme pour le chauffage collectif ou les bâtiments commerciaux importants. Son fonctionnement stable favorise sa durée de vie. Néanmoins, le compresseur à vis est plus coûteux et volumineux, ce qui limite son usage en résidentiel ou pour de petites surfaces.

Le compresseur scroll ou à spirales

Le compresseur Scroll gagne toujours plus en popularité grâce à son fonctionnement basé sur deux spirales. L’une reste fixe tandis que l’autre réalise un mouvement excentrique. Ce déplacement continu comprime le fluide frigorigène dans des compartiments qui se réduisent progressivement. Ce procédé assure une compression fluide, sans choc ni vibrations.

Cette conception offre plusieurs atouts :

• un fonctionnement très silencieux ;
• une excellente efficacité énergétique ;
• et une mécanique simple et durable.

Ces compresseurs rotatifs sont particulièrement adaptés à la technologie Inverter, qui permet une adaptation de la vitesse en fonction de la demande, ainsi qu’une élimination des fluctuations de températures observées avec des compresseurs à vitesse fixe.

Le compresseur Scroll, à technologie Inverter, est la solution la plus courante pour les pompes à chaleur en logement résidentiel, où le confort acoustique et le coefficient de performance (COP) élevé sont recherchés.

Le choix du compresseur conditionne la performance de toute la PAC

L’entretien du compresseur d’une pompe à chaleur

Le compresseur de la pompe à chaleur est soumis à de fortes contraintes mécaniques et thermiques. Son contrôle régulier est donc un impératif.

En tant que partie intégrante de la PAC, le compresseur est systématiquement contrôlé lors de l’entretien réglementaire obligatoire bisannuel pour toutes les pompes à chaleur dont la puissance est comprise entre 4 kW et 70 kW.

Ces vérifications spécifiques doivent être assurées par un professionnel au bénéfice d’une attestation de manipulation des fluides frigorigènes et préférablement d’une certification RGE.

Concrètement, le professionnel procède aux contrôles suivants : 

• Contrôle de l’alimentation électrique ;
• Vérification des bobinages moteur ;
• Contrôle des pressions frigorifiques ;
• Contrôle de la température de refoulement ;
• Inspection visuelle et auditive ;
• Analyse du fonctionnement en charge.

L’entretien du compresseur à lui seul justifie le prix de l’entretien d’une pompe à chaleur, tant sa surveillance est nécessaire pour la préservation de votre investissement initial.

Quels sont les signes de faiblesse du compresseur ?

Certains signes de dysfonctionnement sont à surveiller pour assurer la durée de vie du compresseur de PAC :

• Le compresseur émet beaucoup de bruit. Certaines pièces peuvent être usées, il peut y avoir un défaut de lubrification ou un silent-bloc défectueux.
• Le compresseur surchauffe ou la température de refoulement est très élevée. Il peut s’agir d’un manque de fluide frigorigène, d’une mauvaise ventilation, ou d’un encrassement excessif.
• Le compresseur s’arrête souvent ou démarre difficilement. Un condensateur peut être défectueux, un enroulement moteur peut être en défaut, ou la pression est trop élevée dans le circuit.

Combien coûte un compresseur de pompe à chaleur ?

Le prix du compresseur représente environ 30 à 50 % du coût total d’une pompe à chaleur. Ce composant, qui détermine largement la performance et la fiabilité de la PAC, influe donc fortement sur l’investissement initial.

Ci-dessous un tableau de prix approximatifs pour chaque type de compresseur

Par ailleurs, le type de compresseur et sa technologie (par exemple avec variation de vitesse) impactent aussi le prix à l’achat et la consommation électrique liée au fonctionnement. Un compresseur à haute efficacité peut coûter plus cher initialement, mais générer des économies d'énergie significatives sur toute la durée de vie de la PAC.

Le prix du compresseur se ressent également dans la nécessité qu’il impose d'un entretien régulier de la pompe à chaleur.

Quelles sont les garanties sur le compresseur d’une pompe à chaleur ?

Les fabricants garantissent généralement le compresseur des pompes à chaleur pour 5 ans, parfois plus en cas d’entretien régulier. Cette garantie couvre les défauts de fabrication et certaines pannes prématurées. La durée de garantie peut être conditionnée par le respect du calendrier d’entretien, notamment réalisé par un professionnel certifié (RGE).

Vous envisagez de remplacer une PAC vieillissante ?