En direct

Pompes à chaleur : le Costic dénonce l’inefficacité de certains montages hydrauliques
PAC air/eau (aérothermique) - © © Editions du Moniteur

Pompes à chaleur : le Costic dénonce l’inefficacité de certains montages hydrauliques

le 24/06/2013  |  Second œuvreEquipementMatériel de chantierTechnique

Ma newsletter personnalisée

Ajouter ce(s) thème(s) à ma newsletter personnalisée

Qualité
Second œuvre
Equipement
Matériel de chantier
Technique
Valider

Dans une « alerte technique », Serge Haouizée, directeur-adjoint du Comité scientifique et technique des industries climatiques (Costic), met en garde contre les montages regroupant découplage hydraulique et volume tampon en un seul et même organe. Pour optimiser la performance annuelle des installations et la durée de vie des matériels, cet expert préconise un découplage systématique de ces deux fonctions dans le cas où la pompe à chaleur air/eau est régulée en " tout ou rien ".

«  Les pompes à chaleur air/eau, régulées en " tout ou rien ", sont des générateurs de chaleur particuliers qui nécessitent quelques précautions lors de leur intégration dans un système de chauffage. Deux phénomènes doivent être pris en compte. Le premier est celui des courts-cycles, communs à toute machine thermodynamique. Des courts-cycles sont des phases de marche-arrêt trop rapprochées (plusieurs fois par heure) qui réduisent la durée de vie de l’équipement et nuisent à l'efficacité énergétique du système. Ils sont généralement dus à des volumes d’eau trop faibles (inertie thermique insuffisante).

Pour éviter ces phénomènes, on installe un volume supplémentaire, dit " volume tampon ", en série avec la pompe à chaleur. Celui-ci est dimensionné pour assurer une durée de fonctionnement continue minimale, généralement de l’ordre de 10 minutes.

Le deuxième phénomène se rapporte aux débits. Un débit minimal d’irrigation de l’échangeur doit être respecté pour optimiser l'échange thermique. Ce débit est relativement élevé dans une pompe à chaleur régulée sur le mode " tout ou rien ". D’un autre côté, la demande des différents émetteurs (radiateurs ou planchers) varie en fonction des conditions climatiques et d’utilisation. Au cours d’une saison de chauffage, elle est souvent inférieure au débit minimal de la pompe à chaleur. Pour préserver le bon fonctionnement, on utilise une bouteille de découplage hydraulique qui fixe le débit du côté de la pompe à chaleur et ce, quelle que soit la demande du côté des émetteurs.

Ces solutions permettent de gérer parfaitement les deux phénomènes potentiellement problématiques. En revanche, si l'on tente de regrouper les deux fonctions dans un seul et même organe, à travers un volume tampon à quatre piquages, ce n’est plus le cas.

Volume tampon à quatre piquages : attention danger

Si la fonction découplage hydraulique est effectivement assurée (il y a bien indépendance des débits entre le circuit primaire et le circuit secondaire), la taille du volume tampon devient un problème. Des phénomènes de mélange se produisent au sein de celui-ci. Ils induisent une température au départ de la distribution systématiquement plus basse que celle de la pompe à chaleur. Cela nécessite d’augmenter la température de production de la pompe à chaleur, ce qui dégrade irrémédiablement les performances (baisse du COP annuel).


Volume tampon à quatre piquages
Volume tampon à quatre piquages - © © DR

De même, la fonction " volume tampon " n'est pas garantie dans toutes les phases de fonctionnement. Quand il n’y a pas de demande du côté des émetteurs et que le circulateur du circuit secondaire est arrêté, le volume tampon à quatre piquages remplit sa mission de capacité de stockage. Mais en régime de chauffage courant, les deux circulateurs fonctionnent et des risques peuvent apparaitre. En effet, les études du Costic ont mis en évidence un risque de passage direct à travers le volume tampon entre le primaire et le secondaire. Celui-ci diminue fortement l'utilisation de la capacité en eau du volume tampon. Dans ce cas, seul le volume de l'installation servira d'inertie thermique. Ce phénomène intervient plus particulièrement en mi-saison quand le besoin de chauffage diminue avec l'élévation de la température extérieure et que la puissance de la pompe à chaleur air/eau augmente.

Fausse bonne idée

Dans cette situation, la pompe à chaleur risque de fonctionner sur des cycles très inférieurs à 10 minutes, et cela malgré la présence du volume tampon à quatre piquages. La généralisation des volumes tampons à quatre piquages avec les pompes à chaleur air/eau régulées en mode " tout ou rien " est par conséquent une fausse bonne idée. Ce montage est responsable d'une dégradation des performances annuelles et il est susceptible de provoquer des courts-cycles dans les périodes de mi-saison. Or, ces périodes sont précisément les plus longues au cours d’une saison de chauffage. La performance réelle annuelle de l’installation sera réduite, ainsi que la durée de vie des matériels.


Volume tampon à deux piquages
Volume tampon à deux piquages - © © DR

Le Costic préconise systématiquement dans le cas des pompes à chaleur air/eau en régulation tout ou rien de monter un volume tampon en série avec la pompe à chaleur et un simple bypass hydraulique. Ce dernier évitera le coût plus élevé d'une bouteille de découplage. En fonction du mode de dégivrage de la pompe à chaleur et de la présence éventuelle d’un appoint électrique, le volume tampon à deux piquages sera positionné à la sortie ou à l’entrée de la pompe à chaleur. »

Commentaires

Pompes à chaleur : le Costic dénonce l’inefficacité de certains montages hydrauliques

Votre e-mail ne sera pas publié

Éditions du Moniteur Le Moniteur boutique

Code commenté de la commande publique

Code commenté de la commande publique

Date de parution : 09/2019

Voir

Histoire de l’architecture agricole

Histoire de l’architecture agricole

Date de parution : 07/2019

Voir

Règlement de sécurité incendie ERP avec historique des versions

Règlement de sécurité incendie ERP avec historique des versions

Date de parution : 07/2019

Voir

Accéder à la Boutique

Les bonnes raisons de s’abonnerAu Moniteur

  • La veille 24h/24 sur les marchés publics et privés
  • L’actualité nationale et régionale du secteur du BTP
  • La boite à outils réglementaire : marchés, urbanismes, environnement
  • Les services indices-index
Je m’abonne
Supports Moniteur