Mode de fonctionnement et rgulation 10 Pompes chaleur

Mode de fonctionnement et régulation 10 Pompes à chaleur en habitat individuel Version 31 décembre 2011

Régulation ¡Le système de régulation doit optimiser le rendement énergétique La pompe à chaleur doit à tout moment utiliser le coefficient de performance le plus élevé La pompe à chaleur doit avoir la plus longue durée d'utilisation possible La source de chaleur supplémentaire doit être le moins possible utilisée ¡Haut niveau de confort pour le chauffage et l'eau chaude du robinet PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 2

Mode de fonctionnement Modes de fonctionnement Monovalent Bivalent alternatif Bivalent parallèle Bivalent Partiellement parallèle PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 3

Fonctionnement monovalent P [k. W] 10 8 Pompe à chaleur 6 4 2 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 t. A [°C] PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 4

Fonctionnement bivalent alternatif P [k. W] Supplementary Système de chauffage heating system complémentaire 10 8 6 BP P Nom Pompe à Heat pump chaleur 4 2 -15 -10 -5 0 3 5 10 15 20 t. A [°C] PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 5

Point de bivalence pour les systèmes bivalents alternatifs Température du système °C Temp. d'alimentation Temp. de retour Chaudière BP Pompe à chaleur Température extérieure °C PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 6

Demande en chaleur k. W Point de bivalence pour les systèmes bivalents alternatifs Température extérieure °C PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 7

Puissance du système de chauffage Power of suppl. heater complémentaire Fonctionnement bivalent parallèle P [k. W] Supplementary Système de chauffage complémentaire heating system 10 8 6 BP P Nom Pompe Heat àpump chaleur 4 2 -15 -10 -5 0 3 5 10 15 20 t. A [°C] PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 8

Fonctionnement bivalent partiellement parallèle P [k. W] 10 Supplementary Système de chauffage complémentaire heating system 8 6 BP P Nom Pompe Heat àpump chaleur 4 2 -15 -10 -5 0 3 5 10 15 20 t. A [°C] PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 9

Charge calorifique capacité thermique Puissance Besoins de chaleur Potentiel des pompes à chaleur Point de bivalence ou d’équilibre (BP) Chauffage d’appoint Chaleur fournie par PAC Température extérieure PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 10

Mode bivalent puissance calorifique [k. W] 8 7 6 5 Chaleur en k. Wh produite par le chauffage d’appoint – si point de bivalence = 5°C 4 3 2 1 0 0 700 h 1500 2000 h 3000 4000 h 4500 températures extérieures < 0°C < 5°C 6000 7500 9000 heures par an PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 11

Température extérieure [°C] Mode bivalent 23 jours p. a. Jours par an PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 12

Mode de fonctionnement Monovalent PAC géothermales (sol ou eau de nappe) PAC air/eau ou air/air dans climat chaud Chaleur eaux usées 1 Bivalent alternatif Air/eau Bivalent parallèle Air/eau Air extrait Bivalent partiellement parallèle Air/eau Air/air (1) pas développé en France, anecdotique en Europe PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 13

Caractéristiques d'une pompe à chaleur ¡Températures d'alimentation basses coefficient de performance élevé ; capacité de chauffage élevée ¡Température source élevée coefficient de performance élevé ; capacité de chauffage élevée ¡En général, il n'est pas possible d'atteindre une température supérieure à 50 - 55ºC ¡L'investissement par k. W est nettement plus important que pour les systèmes traditionnels calcul de la charge calorifique exacte ¡La durée de fonctionnement minimum doit être garantie PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 14

Facteurs importants ¡Température d'alimentation la plus basse possible ¡Production d'eau uniquement à la température qui est nécessaire à ce moment spécifique l'alimentation et le retour ne doivent pas être mélangés ¡Source de chaleur avec une température moyenne annuelle élevée ¡Les équipements de commande ne doivent pas permettre l'activation inutile du chauffage supplémentaire PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 15

Condensation flottante – Loi d’eau Température du retour d’eau (plancher chauffant) °C 40 35 30 25 20 15 10 5 Température 0 -10 -7 -5 0 5 10 15 18 20 extérieure PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation °C 16

Chauffages supplémentaires ¡Chaudière à fuel/gaz existante ¡Chaudière à bois/mixte existante ¡Chauffage à immersion électrique dans un réservoir d'accumulateur ¡Poêle en fonte ¡Poêle en tuile PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 17

Système fréquemment installé Radiateurs Robinet à 3 voies Chaudière/ poêle Température de retour Fermé Température extérieure Température de retour Pompe à chaleur PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 18

Production d'eau chaude du robinet Retour Départ Eau froide Pompe à chaleur Eau chaude Capteur Résistance immergée PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 19

Production d'eau chaude du robinet Retour Départ Eau froide Pompe à chaleur Eau chaude Capteur PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 20

Production d'eau chaude du robinet Retour Départ Chauffe-eau électrique Pompe à chaleur Capteur Ballon à double enveloppe calorifugé à chaleur PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 21

Production d'eau chaude du robinet Vanne de réglage de température Pompe à chaleur Echangeur de chaleur à plaques PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 22

Eau froide Retour chaud Départ chaud Eau chaude Production d'eau chaude du robinet Ballon tampon pour ECS Pompe à chaleur PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 23

Unité compacte Entrée d'eau glycolée Robinet à 3 voies Pompe à eau glycolée Chauffage électrique Pompe de circulation Evaporateur Unité de pompe à chaleur Condenseur Compresseur Détendeur PAC en habitat individuel – Chap. 11 : Mode de fonctionnement et régulation 24