Une page de Wikiversité, la communauté pédagogique libre. Une pompe à chaleur (PAC) est un dispositif permettant de transférer de l'énergie thermique d'un milieu à basse température (source froide) vers un milieu à plus haute température (source chaude). Il existe de nombreux types de pompes à chaleur et on va surtout regarder les deux pompes qui sont les plus utilisées par les particuliers: la pompe air/air et la pompe air/eau. Théorie [ modifier | modifier le wikicode]
pour la partie théorique: voir Machines thermiques: Étude de quelques machines
Une pompe à chaleur - est une machine thermique qui prend de la chaleur à la source froide pour en fournir à la source chaude. Puisqu'un tel transfert ne peut se faire spontanément, on doit fournir du travail à la machine thermique. Ainsi:
Q₁ < 0
Q₂ > 0
W > 0
Le schéma de principe est le suivant:
1: condenseur (on chauffe l'eau qui va aller dans les radiateurs) 2: détente 3: évaporateur (on pompe des calories) 4: compresseur (par exemple énergie électrique)
Les différentes pompes à chaleur [ modifier | modifier le wikicode]
Sur le principe précédent, on peut fabriquer des pompes à chaleur de nombreuses façons (voir liste en annexe).
Pompe À Chaleur À Absorption En
Coefficient de performance e ( « COP ») d'une PAC [ modifier | modifier le wikicode]
Le coefficient de performance COP est un indicateur de la puissance de la pompe à chaleur. Pour une pompe à chaleur, où le but est de réchauffer la source chaude, l'efficacité est:. (voir Machines thermiques: Étude de quelques machines)
Le COP d'une PAC est l' efficacité de la machine et est compris théoriquement entre 0 et l'infini. En réalité, ce coefficient ne peut pas dépasser le rendement d'une machine de Carnot fonctionnant sur le cycle de Carnot. Plus il est élevé, plus la PAC est efficace. Le sens naturel du transfert de l'énergie thermique est que les calories vont spontanément du chaud vers le froid. La pompe à chaleur doit donc travailler pour faire passer les calories du froid vers le chaud ce qui explique pourquoi, dans la grande majorité des cas, le COP baisse lorsque la différence de température entre la source chaude et la source froide augmente. Pour une climatisation, on a:
Caractéristiques d'une PAC [ modifier | modifier le wikicode]
Pour chauffer une maison, le choix d'une PAC doit prendre en compte le volume de la maison, son isolation et le climat de la région.
Pour décrire une pompe à chaleur, il faut donc préciser tout son fonctionnement: par exemple, c'est une pompe à chaleur à compression de vapeur (thermodynamique) électrique air/air aérothermique.
Pompe À Chaleur À Absorption Des
Réponse d'expert
Mis à jour le
30/11/2021
Oui, il est pertinent de coupler une pompe à chaleur aérothermique à absorption gaz avec une chaudière gaz à condensation. D'un point de vue technique et économique, le meilleur compromis est une installation dimensionnée en base avec la PAC à absorption, l'appoint étant assuré par la chaudière à condensation. La puissance d'un module de pompe à chaleur à absorption étant de 40 kW, seules les installations de puissance supérieure à 100 kW sont traitées dans cette réponse. Comment dimensionner une installation pour assurer le confort et la performance, à coût maîtrisé? En chauffage, une production dimensionnée à 50% de la puissance maximale nécessaire, permet de couvrir 80% des besoins (voir graphique ci-dessous)
Ainsi, en dimensionnant l'installation pour que la PAC absorption couvre entre 30 et 50% de la puissance maximale, celle-ci assurera la base, soit environ 80% des besoins. Néanmoins, si l'installation est dimensionnée pour que la pointe de puissance soit couverte uniquement par la PAC gaz à absorption, la performance sera également au rendez-vous mais à un coût plus élevé.
Les phénomènes physiques, les sources d'énergies ou et les milieux de fonctionnement peuvent être très différents; on peut classer les pompes à chaleur en fonction de ces trois paramètres. Selon le phénomène physique employé
La machine à compression de vapeur (la pompe à chaleur dite thermodynamique);
La pompe à chaleur à absorption de gaz;
et puis aussi: ♦ La pompe à chaleur à effet Peltier ♦ La pompe à chaleur Stirling ♦ La pompe à chaleur thermoacoustique ♦ La pompe à chaleur thermomagnétique. Selon la source d'énergie utilisée
Pompe à chaleur électrique. Pompes à chaleur au gaz naturel. Selon le vecteur d'énergie thermique; les vecteurs d'énergie thermique les plus couramment rencontrés sont:
pompe à chaleur air/air
pompe à chaleur air/eau
pompe à chaleur eau/air
pompe à chaleur eau/eau
etc... Selon la source d'énergie thermique
Pompe à chaleur aérothermique: l'énergie thermique est pompée dans l'air ambiant. Pompe à chaleur géothermique: l'énergie thermique est pompée dans le sol.
Pompe À Chaleur À Absorption Site
Lien entre température d'eau nécessaire et température extérieure (courbe de chauffe) [ modifier | modifier le wikicode]
Il faut ajuster la température dans les émetteurs à la température extérieure captée par une sonde. On poursuit un double but de confort ( stabilité de la régulation) et d'économie ( le rendement est optimisé en réduisant la température d'eau chaude). L'installation concernée comporte donc toujours une source de chaleur modulante et au moins deux capteurs:
une sonde de température d'eau
et obligatoirement une sonde de température extérieure. La pente de la courbe de chauffe est:
pente= (T max. eau – T mini eau) / (T ext. max. – T ext. mini)
ou encore
pente = (T eau de retour - T ambiante) / ( T ambiante - T extérieure). Chaque installation de chauffage correspond une courbe bien déterminée. par exemple: ( 50-20) / ( 20-(-5)) = 30 / 25 = 1, 2.
Cette unité, dotée de compresseurs scroll ou inverter, fonctionne au R454B (réversible) ou au R32 (froid seul). PUISSANCE FRIGORIFIQUE
30 - 240 kW
POINTS FORTS
Haute efficacité et dimensions compactes. Haute température de l'eau à la sortie: jusqu'à 60°C. Faible charge en réfrigérant. Disponible en version inverter et technologie EEV (vannes d'expansion électronique) pour plus d'économies d'énergie. Le plus faible PRP (GWP) disponible sur le marché pour les unités dotées de compresseurs Scroll. PLUSIEURS CONFIGURATIONS DISPONIBLES
STD: production eau froide de -8°C à 20°C
HP: Hot production eau chaude jusqu'à 60°C
DHW: gestion de l'eau chaude sanitaire
SLN: version ultra silencieuse
LN: version silencieuse
DS: unité avec désurchauffeurs
DC: unité avec condenseur de récupération (refroidisseur)
Un large éventail d'options permet de configurer le refroidisseur en fonction des différentes applications. Des pompes sont disponibles avec différentes hauteurs manométriques, avec or sans ballon tampon.
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