Les pompes à chaleur

Bruno Béranger

Description

Pomper des calories dans un milieu à basse température pour les restituer dans un autre milieu à des températures plus élevées, tel est le fonctionnement d'une pompe à chaleur... Mais quel système choisir ? Où puiser les calories et comment les restituer ? Pour quelle combinaison opter (air/air, sol/sol, sol/eau, etc.) ? Pour quelles économies ? Quelles solutions pour un bon chauffage et une eau chaude sanitaire ?

Autant de questions, autant de réponses dans ce livre. Cette nouvelle édition, revue, augmentée et ajourée d'un pas à pas en images vous offre une explication indispensable pour que ce nouveau mode de chauffage n'ait plus de secret pour vous !

Cet ouvrage a été publié avec l'aide de l'Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie.

"Un guide pratique et sur-mesure pour réaliser de véritables économies"

• 
  Un peu d'histoire...


• 
  Comment fonctionne une pompe à chaleur ?


• 
  Les différents types de pompes à chaleur


• 
  Chauffage et eau sanitaire


• 
  Annexes

Sujets

• Ebooks
• Savoirs
• Techniques
• Électricité
• Ventilation
• Construction
• Isolation
• Engineering
• Technology
• Sciences et techniques
• Heating
• Air Conditoning

Informations

• Publié par: Editions Eyrolles
• Date de parution: 24 janvier 2013
• Nombre de lectures: 86
• EAN13: 9782212190519
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

Bruno Béranger

Pomder Des calories Dans un milieu à basse temdérature dour les restituer Dans un autre milieu à Des temdératures dlus élevées, tel est le fonctionnement D’une domde à chaleur... Mais quel système choisir ? Où duiser les calories et comment les restituer ? Pour quelle combinaison odter (air/air, sol/sol, sol/eau, etc.) ? Pour quelles économies ? Quelles solutions dour un bon chauffage et une eau chauDe sanitaire ?

Autant De questions, autant De rédonses Dans ce livre. Cette nouvelle éDition, revue, augmentée et ajourée D’un das à das en images vous offre une exdlication inDisdensable dour que ce nouveau moDe De chauffage n’ait dlus De secret dour vous !

Cet ouvrage a été publié avec l’aide de l’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie. ADeme : 6177

“Un guide pratigue et sur mesure pour réaliser de véritables économies.”

e 3 ÉDITION

LES POMPES À CHALEUR

Bruno Béranger

ÉDITIONS EYROLLES 61, bd Saint-Germain 75240 Paris Cedex 05 www.editions-eyrolles.com

DANS LA MÊME COLLECTION Paul DE HAUT. –Chauffage, isolation et ventilation écologiques, G12998, 2011. Emmanuel RIOLET. –Le mini-éolien, G12143, 2007. Emmanuel RIOLET. –L’énergie solaire et photovoltaïque pour le particulier, G12678, 2010. Bruno HERZOG. –Le puits canadien, G12723, 2008. Bertrand GONTHIEZ. –Utiliser l’eau de pluie, G12679, 2010. D. Molle, P.-E. Patry. –RT 2012 et RT Existant, G12979, 2011.

e Le texte de cette 3 édition a été enrichi par rapport au tirage précédent.

Attention : la version originale de cet ebook est en couleur, lire ce livre numérique sur un support de lecture noir et blanc peut en réduire la pertinence et la compréhension.

En application de la loi du 11 mars 1957, il est interdit de reproduire intégralement ou partiellement le présent ouvrage, sur quelque support que ce soit, sans l’autorisation de l’Éditeur ou du Centre Français d’exploitation du droit de copie, 20, rue des Grands Augustins, 75006 Paris. © Groupe Eyrolles, 2006, 2013 pour la présente édition, ISBN : 978-2-212-13656-2

S OMMAIRE

Remerciements

Avant-propos

Un peu d’histoire

Vers une phase de maturité Quelles sont les nouveautés ? Quel avenir pour le marché des pompes à chaleur ?

Partie 1 – Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

Chapitre 1 – Principales composantes d’une pompe à chaleur

Les quatre principaux éléments du circuit Parcours du fluide frigorigène en partant du compre sseur Les éléments annexes d’une pompe à chaleur Quel fluide frigorigène pour quelle application ?

Chapitre 2 – Où puiser des calories ?

Puisage des calories dans l’air (aérothermie) Avantages Inconvénients Puisage des calories dans l’eau Avantages Inconvénients Puisage des calories dans la terre (géosolaire) Pourquoi la source froide « terre » est-elle très efficace ? Dimensionnement des capteurs plans géosolaires Le capteur à eau glycolée Avantages Inconvénients Le capteur plan à fluide frigorigène Avantages Inconvénients Le capteur vertical de type forage profond Avantages Inconvénients Le capteur de type corbeille géothermique

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Avantages Inconvénients Puisage des calories dans un lit de galets ou dans des masses bétonnées

Conclusion Comment réduire la surface d’un capteur plan ?

Chapitre 3 – Comment restituer les calories ?

Restitution des calories dans l’air Avantages Inconvénients Restitution des calories dans l’eau Avantages Inconvénients Dimensionnement des radiateurs à eau Raccordement hydraulique de la pompe à chaleur sur le circuit radiateurs Dimensionnement du plancher chauffant Comment calculer la température du sol ? Raccordement hydraulique de la pompe à chaleur sur le circuit plancher chauffant Calcul de l’inertie du plancher chauffant vu par la pompe à chaleur pour 1 kW de puissance Raccordement hydraulique sur le circuit plancher chauffant et radiateurs Quel revêtement de sol est-il possible de poser sur un plancher chauffant ? Restitution des calories par Échange fluide/béton Avantages Inconvénients Dimensionnement du condenseur de plancher chauffant

Chapitre 4 – La protection des pompes à chaleur

Partie 2 – Les différents types de pompes à chaleur

Chapitre 5 – Les différentes combinaisons

Pompe à chaleur air/air

Pompe à chaleur air/eau

Pompe à chaleur eau/eau

Pompe à chaleur eau glycolée/eau

Pompe à chaleur sol/eau

Pompe à chaleur sol/sol

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Les pompes à chaleur à puissance variable La variation de vitesse des compresseurs

Avantages Inconvénients Les compresseurs montés en tandem Variation de puissance des compresseurs par le système Digital Scroll Avantages Inconvénients La régulation du chauffage par pompe à chaleur Choix de la régulation de chauffage Le thermostat et la temporisation réglable Le régulateur loi d’eau

Chapitre 6 – Comment bien choisir sa pompe à chaleu r

COP réels des installations

Adaptation de la pompe à chaleur à l’habitation

Le dimensionnement de la pompe à chaleur

La qualité de la pompe à chaleur Comment vérifier la pompe à chaleur ? Entretien de votre pompe à chaleur Exemples d’installations fiables et performantes Comment vérifier la puissance délivrée par la pompe à chaleur et son COP Quelle économie vous apportera votre chauffage par pompe à chaleur ? Consommation des éléments auxiliaires Coût de consommation Aérothermie ou géosolaire ? Les performances en fonction du climat Une pompe à chaleur dans une maison individuelle, p as à pas Caractéristiques de l’habitation Situation de l’habitation étudiée Calcul des déperditions de l’habitation Caractéristiques de la pompe à chaleur Le captage des calories Le dimensionnement du capteur La restitution des calories Caractéristiques et fonctionnement de la pompe à chaleur Performances en puissance et COP Bilan de consommation Conclusion

Partie 3 – Chauffage et eau chaude sanitaire

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L’eau chaude sanitaire (ECS) par pompe à chaleur

Production d’ECS indépendante du chauffage Avantages Inconvénient Production d’ECS intégrée au chauffage par pompe à chaleur En hiver uniquement

Tout au long de l’année L’impact du chauffage par pompe à chaleur sur le co ntrat d’abonnement électrique Installations de petite et moyenne puissance Installations de grosse puissance

Partie 4 – Annexes

Liste des DJU des stations d’observation par département

Carte des températures de base par département et e n zones côtières

Foire aux questions

Les marques certifiées NF PAC

Pompes à chaleur pour le chauffage ET plus éventuellement POUR l’eau chaude sanitaire

Glossaire

Bibliographie

Livres et publications

Quelques sites Internet

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R EMERCIEMENTS

Je tiens à remercier les Éditions Eyrolles qui ont permis à cet ouvrage de voir le jour. Je remercie tout particulièrement Anne Garcia pour son aide tout au long de la rédaction et pour ses conseils avisés.

Pour les échanges techniques, j’exprime ma gratitud e à Alain Goupy (professeur de génie climatique au LTE de Sassenage), à Jean Cu gat, à Farid Allab, à Claude Rouet, à Chanbon (webmaster du site « chaleu rterre.com »), au bureau d’études thermiques Bastide Bondoux, ainsi qu’aux p ersonnes et organismes qui par leurs expériences ont contribué à enrichir mes connaissances.

J’ai également une pensée positive envers Raphaël S alingue, Christine et Thierry Clausse qui m’ont gracieusement fourni des clichés de leur installation de chauffage.

Merci également à l’Ademe et plus particulièrement à M. Philippe Laplaige, ingénieur au département des Énergies Renouvelables .

Bien entendu je n’oublierai pas de remercier tous l es membres de ma famille, dont mon père, formateur très à l’avant-garde dans la création de pompes à chaleur, pour leur soutien et leurs encouragements sans faille.

A VANT-PROPOS

À l’heure où le drix Des énergies fossiles exdlose, où une dénurie De détrole se drofile D’ici une à Deux générations seulement, la bonne gestion énergétique Devient drimorDiale.

En darallèle, la menace D’un changement climatique terrestre lié à l’activité humaine addaraît à drésent inDéniable.

Pour construire un avenir énergétique raisonné il c onvient D’agir sur Deux leviers :

Diminuer substantiellement notre consommation D’éne rgie drimaire ; utiliser au mieux les énergies renouvelables.

Les domdes à chaleur rédonDent à ces Deux exigences duisqu’elles dermettent De duiser économiquement Des calories fournies natu rellement et inéduisables. Encore faut-il faire les bons choix darmi les machi nes existantes, ce qui fait l’objet De cet ouvrage.

Il est logique qu’actuellement nombres De dersonnes s’interrogent sur les moyens De faire baisser leur facture énergétique.  ’ailleurs, l’état encourage financièrement les solutions qui offrent un bon usa ge Des énergies (électricité, gaz, énergies renouvelables) et qui drésentent le m oins D’imdacts négatifs sur l’environnement.

Ce livre aborDe le chauffage et la droDuction D’eau chauDe sanitaire dar domde à chaleur.

Pour les dersonnes qui Découvrent les domdes à chal eur, une dartie théorique est Déveloddée De la façon la dlus simdle dossible, mais suffisamment comdlète, dour bien comdrenDre leur fonctionnement. es exemdles concrets illustrent dlusieurs solutions techniques avec quel ques calculs simdles. Nous faisons un tour D’horizon Des Différents tydes De d omdes à chaleur et une large dart est Donnée aux systèmes géosolaires (addelés c ouramment « géothermiques »), car ils addartiennent à une tec hnologie encore jeune et en dleine exdansion. Cette troisième éDition aiDe le l ecteur à faire un choix dertinent, selon le climat, entre les domdes à chal eur géosolaires et les domdes à chaleur aérothermiques. es encaDrés Décrivent dl us drécisément certains doints techniques dour les lecteurs Désirant en sav oir dlus.

Les asdects déridhériques D’une installation De cha uffage dar domde à chaleur, tels que la régulation De temdérature, la drotectio n électrique, le raccorDement au réseau électrique, sont aussi exdosés. Nous Décr ivons les drincidaux fluiDes frigorigènes utilisés, leur imdact écologique et le s dersdectives D’avenir De ce moDe De chauffage.

Plusieurs solutions dour la droDuction D’eau chauDe sanitaire dar domde à chaleur sont Décrites et comdarées.

Un chaditre est Destiné à accomdagner le futur acqu éreur Dans son choix darmi les Différentes domdes à chaleur. es tableaux comd aratifs aiDent à Déterminer