Une pompe à chaleur est un dispositif thermodynamique permettant de transférer la chaleur du milieu le plus froid (et donc le refroidir encore) vers le milieu le plus chaud (et donc de le chauffer), alors que spontanément la chaleur se diffuse du plus chaud vers le plus froid jusqu'à l'égalité des températures.

Le réfrigérateur est le système de pompe à chaleur le plus connu. Le climatiseur est un autre système de pompe à chaleur courant. Les deux servent à produire "du froid" plus que de la chaleur: la chaleur qu'ils génèrent est perdue.

Mais le terme de « pompe à chaleur » (PAC) s'est surtout diffusé pour désigner la pompe à chaleur géothermique ou la pompe à chaleur air-eau, système de chauffage domestique popularisé en France suite au premier choc pétrolier en 1973. Dans certains pays dont la France, des incitations fiscales soutiennent la diffusion de certains modèles de pompe à chaleur air-eau. Ces systèmes regagnent en popularité depuis l'an 2000, notamment en raison de la construction de nombreuses piscines.

Les différents systèmes
Certaines « PAC » travaillent sur la chaleur de l'air (air-air ou air-eau), d'autres avec la chaleur de l'eau (eau-eau, plus rarement eau-air), ou du sol. Les PAC utilisant la chaleur du sol sont appelées pompes à chaleur géothermiques.

Qu'est-ce que le COP ?
La performance énergétique d'une pompe à chaleur se traduit par le rapport entre la quantité de chaleur produite par celle-ci et l'énergie électrique consommée par le compresseur. Ce rapport est le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur.

Fonctionnement de la PAC
La pompe à chaleur géothermique, aussi appelée géothermie domestique, utilise la chaleur contenue dans le sol pour alimenter un plancher chauffant.

Ce principe connu depuis une vingtaine d'années, a subi de notables évolutions techniques qui lui permet de rivaliser avec les moyens de chauffage "traditionnels". Une PAC dite réversible permet au plancher de devenir rafraîchissant en période estivale.

La pompe à chaleur à eau (géothermique) utilise le sol ou une source d'eau: puits, rivière, lac, ruisseau, eaux souterraines. La pompe à chaleur à air utilise l'air ambiant, toujours disponible en abondance et sans problèmes de rejet.