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Philippe Nunes Ingénieur expert
Ingénieur thermicien, Philippe NUNES vous livre son point de vue sur les technologies des équipements et solutions de chauffage, climatisation, ventilation. Directeur Général de Climamaison, il intervient en apportant son éclairage et son expérience de plus de 20 ans dans les métiers du confort thermique.
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POMPE A CHALEUR POUR L'EAU CHAUDE SANITAIRE |
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La pompe à chaleur a un gros avantage, son rendement autrement appelé COP (coefficient de performance). Alors pourquoi en pas utiliser ce « super rendement » pour la fourniture de l’eau chaude sanitaire, poste non négligeable dans le bilan énergétique de la maison !
Effectivement la fourniture de l’eau chaude sanitaire prend une part importante dans le bilan énergétique de la maison. D’autant plus si la maison est sur-isolée.
Les déperditions peuvent être réduites avec 15 ou 20 cm de laine de verre sur les murs, avec des triples vitrages, et le poste ventilation peut être optimisé avec une ventilation double-flux et un récupérateur d’énergie sur l’air extrait.
Le poste d’eau chaude sanitaire va rester constant, voire augmenter avec les besoins de confort et d’hygiène plutôt grandissants.
L’eau chaude sanitaire est généralement produite soit par une chaudière, soit par un ballon avec résistance électrique : le chauffe-eau. Dans ce dernier cas, le rendement est de 1, la résistance chauffe comme un thermoplongeur. Or, ce qui caractérise la pompe à chaleur c’est son COP qui atteint dans la plupart des cas 3, soit 300% de rendement.
Principe d’un chauffe-eau thermodynamique
L’évaporateur récupère la chaleur contenue dans l’air
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Pompe à chaleur pour une eau chaude quasiment « en continu »
Il existe aujourd’hui sur le marché des pompes à chaleur avec ballon d’eau chaude dont le rôle est d’être un chauffe-eau et de fournir de l’eau chaude sanitaire. Des constructeurs comme Chaffoteaux, Ariston, Stiebel Eltron, industrialisent ce type de « chauffe-eau thermodynamique » dont l’avenir est plutôt prometteur eu égard à la performance énergétique octroyée au poste eau chaude sanitaire.
Effectivement, ce concept révolutionne le chauffe-eau électrique traditionnel, le ballon d’eau chaude ! Le chauffe-eau thermodynamique ou pompe à chaleur sanitaire peut fournir de l’eau chaude en continu avec un débit allant pour un pavillon jusqu’à 1000 litres d’eau chaude à 50° par jour.
Le monopole de l'ECS en continu n'est plus lié à l'énergie gaz et à la chaudière gaz. L'usagé bénéficie du confort d'une Eau Chaude Sanitaire en continu et d'un rendement COP des plus élevés atteignant 3 et plus.
Ce chauffe-eau PAC demande néanmoins quelles précautions d’installation car son implantation nécessite un flux d’air où doivent être puisées les calories.
Comment fonctionne un chauffe-eau thermodynamique ? |
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Pompe à chaleur sanitaire de 300 litres
1. Aspiration d'air de l'air
entre 7 et 45°C
2. Refoulement de l'air après
passage dans l'évaporateur
3. Ventilateur réglable 2 vitesses fait
circuler l'air dans l'évaporateur
4. Evaporateur - échange de
chaleur : l'air cède ses calories au
fluide frigorigène
5. Détendeur
6. Pompe sanitaire : fait circuler l'eau
dans le condenseur
7. Condenseur / échangeur de
chaleur à plaques en inox : le
fluide frigorigène transmet ses
calories à l'eau sanitaire
8. Entrée eau froide
9. Compresseur |
Types d’installation de la PAC sanitaire
Évacuation sans gaine
Évacuation gainée
Évacuation et aspiration gainées
source CHAFFOTEAUX
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La précaution majeure à prendre est de positionner la pompe à chaleur sanitaire dans un local où la ventilation est assurée pour le fonctionnement pompe à chaleur. Soit dans un local largement ventilé (sans gaine) soit avec l’évacuation gainée, les calories de la buanderie sont d’autant plus récupérées – soit en gainant aspiration et refoulement.
A titre d’information une pompe à chaleur sanitaire qui produit 1000 litres d’ECS par jour avec un ballon de 300 litres nécessite un débit d’air de 300 m³/h. Ce débit est compatible avec une bonne ventilation de buanderie.
La tentation de raccorder la VMC (simple ou double flux) d’une maison est grande pour encore récupérer les calories de l’air qui seraient rejetées. Néanmoins la mise « en série » de ventilateurs demande un calcul précis des pressions disponibles, sans quoi le débit de ventilation de la VMC, ou celui de la pompe à chaleur, risque d’être modifié. Et s'il est moindre, alors ni le chauffe-eau ni la VMC ne fonctionnera correctement.
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Pompe à chaleur sanitaire, un concurrent du chauffe-eau solaire ?
Ce chauffe-eau « pompe à chaleur » est à coup sûr une innovation technique intéressante car elle se compare au bon vieux chauffe-eau électrique à effet joule (Cop de 1) dont la capacité en terme de confort est redoutée surtout lorsque vous prenez votre douche ou votre bain après tout le monde. L’eau est froide !
Cette « pompe à chaleur sanitaire » rentre dans le cadre d’équipements performants car l’eau chaude est ainsi produite avec une continuité (jusqu’à 1000 litres par jour) et avec un COP de 3 et plus. Le système thermique compétiteur est le CESI c'est-à-dire le chauffe-eau solaire avec les avantages et les contraintes connues : installation, couverture solaire des besoins, ..).
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EN RESUME
La pompe à chaleur sanitaire fonctionne sur le principe de l’aérothermie et utilise l’air pour chauffer l’eau. L’efficacité énergétique de ces chauffe-eau est certaine. Elle permet d’obtenir une performance énergétique grâce au COP de 3. Nous pouvons regretter que le crédit d’impôt ne favorise pas cet équipement alors que la pompe à chaleur qui produit de l’eau chaude pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire est aidée avec 40% et 25% d’aide fiscale sur le matériel acheté. Quoi qu’il en soit, cette PAC sanitaire a de l’avenir devant elle pour réaliser de réelles économies d’énergie tout en maitrisant le confort.
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Sources et liens utiles |
Février 2009 |
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Pompes à chaleur Daikin
Chauffage et économies d'énergie
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Pompe à chaleur haute température
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