Une pompe à fournaise fait partie d’une catégorie de machines appelées pompes à chaleur. Une pompe à chaleur est un appareil qui utilise un travail mécanique pour déplacer la chaleur d’un endroit à un autre. La plupart des pompes à chaleur déplacent la chaleur d’une zone à température relativement basse vers une zone à température élevée. Une thermopompe est un type de thermopompe qui fonctionne de cette façon pour le chauffage ou la climatisation d’une maison.
Une façon simple de considérer une pompe de fournaise est comme un climatiseur qui peut passer du chauffage au refroidissement. Les pompes de four utilisent un système fermé qui fait circuler le gaz réfrigérant, de la même manière que fonctionne un climatiseur. La différence est que le flux de réfrigérant dans le système peut aller de deux manières.
Par temps frais, le réglage par défaut de la pompe de la fournaise est le chauffage. L’air frais ou froid contient encore de la chaleur, et cette chaleur est déplacée de l’extérieur vers l’intérieur d’une maison. La partie du système qui est exposée à l’air extérieur est constituée de serpentins comme ceux à l’arrière d’un réfrigérateur. Ces bobines peuvent parfois collecter de la glace par temps frais, car elles sont situées à l’endroit où la chaleur est extraite de l’air. Quelle que soit la glace accumulée sur les serpentins, elle est fondue périodiquement par la pompe de la fournaise.
Lorsqu’il fait chaud, la pompe de la fournaise fonctionne dans le sens opposé, prélevant la chaleur de l’intérieur de la maison et la déposant à l’extérieur. La plupart des pompes de fournaise sont électriques, mais consomment très peu d’énergie par rapport à un climatiseur ou à une fournaise. En effet, les pompes de fournaise déplacent simplement la chaleur plutôt que de la générer. Les pompes de fournaise plus efficaces peuvent déplacer jusqu’à quatre fois la quantité d’énergie qu’elles consomment.
L’efficacité énergétique est le principal avantage des pompes de fournaise par rapport aux autres méthodes de chauffage et de refroidissement. Le principal inconvénient est que dans les climats avec des étés très chauds, des hivers très froids, ou les deux, une pompe de fournaise ne peut pas déplacer un volume de chaleur suffisant pour maintenir une température intérieure confortable.
Une variété de fluides frigorigènes peuvent être utilisés par une pompe de fournaise, selon le moment où elle a été fabriquée. Jusqu’aux années 1990, les réfrigérants courants dans les pompes de fournaise et ailleurs étaient les chlorofluorocarbures (CFC). La fabrication de certains CFC a été interrompue en 1995, en raison de nouvelles preuves scientifiques indiquant qu’ils peuvent causer l’appauvrissement de l’ozone atmosphérique. Un type de réfrigérant de remplacement largement utilisé est la famille des hydrofluorocarbures (HFC), qui sont plus sûrs mais moins efficaces. D’autres substituts comprennent l’ammoniac liquide, le propane et le dioxyde de carbone sous pression, surtout depuis 2001.