Pompele de căldură sunt esențiale în noua casă

Adăugat de M. Apruzzese - 31 ianuarie 2020

Pompele de căldură încălzesc una din două case noi. Motivele acestui succes? Sunt eficienți și mai presus de toate foarte economici. Calități apreciate de aceste zile.

Nimic nu se pierde, nimic nu se creează, totul se transformă. Pompele de căldură aplică acest citat Lavoisier la litera transformând caloriile din natură în kilowați de energie. O tehnologie esențială în noua casă. Drept dovadă, astăzi aproape una din două clădiri este echipată cu un PAC pentru încălzirea și/sau producerea apei calde menajere. Și recentele arbitraje în favoarea energiei electrice în cadrul viitorului regulament de mediu 2020 vor crește probabil această cotă de piață și mai mult.

Motivele acestui succes? Pur și simplu un nivel ridicat de performanță pentru un consum de energie electrică foarte măsurat. Pompa de căldură face posibilă acoperirea a 100% din necesarul de încălzire consumând doar 30% din energia electrică, restul de 70% fiind extrase din mediu. Aer, uscat și apă. sunt rezervoare inepuizabile și libere de calorii.

Cum functioneaza ?

Mai simplu spus, o pompă de căldură este un frigider care funcționează înapoi. În loc să absoarbă căldura interioară și să o respingă în exterior, captează calorii (în aer, sol sau apă) pentru a le returna în rețeaua de încălzire. Principiul teoretic constă în creșterea temperaturii caloriilor recuperate pentru a o transmite vectorilor de aer sau de apă (radiatoare, podele de încălzire, guri de aer).

Operațiunea și eficacitatea acesteia se bazează pe un proces de compresie. Un Pac este format din patru elemente: evaporatorul, compresorul, condensatorul și supapa de expansiune. Într-un circuit închis etanș circulă un agent frigorific care absoarbe caloriile din mediul natural (aer, sol sau apă-apă freatică). Lichidul frigorific se schimbă de la o stare lichidă la o stare de fierbere. Aburul creat în acest mod este aspirat, comprimat și încălzit de compresor care îl trimite la presiune ridicată către condensator. Agentul frigorific își va transfera apoi caloriile în condensator. La rândul său, condensatorul returnează caloriile în rețeaua de încălzire. În cele din urmă, supapa de expansiune este cea care scade presiunea agentului frigorific, începe vaporizarea și ciclul începe din nou.

Ce este tehnologia invertorului pentru o pompă de căldură ?
Pompele de căldură sunt echipate cu tehnologia Inverter. Acest lucru permite motorului să funcționeze continuu, mai degrabă decât să trebuiască să se oprească și să repornească în funcție de temperatură, ceea ce limitează consumul de energie și uzura dispozitivului. În plus, Pac face mai puțin zgomot. Vedem că majoritatea producătorilor se îndreaptă spre această tehnologie.

Pac-urile sunt potrivite pentru toate regiunile franceze, chiar și pentru cele mai reci. " Doar studiul termic preliminar face posibilă calibrarea corectă a puterii mașinii. O putere de 4 până la 5 kW este suficientă pentru o casă nouă. Această dimensionare efectuată este apoi adaptată în funcție de temperatura de referință a regiunii în care se află casa și de altitudine ”, spune Gaétan Maudet, director de produs la Toshiba.

Un gaz mai ecologic

Pentru a măsura capacitatea fiecărui gaz cu efect de seră de a prinde căldura în atmosferă în raport cu dioxidul de carbon (CO2), oamenii de știință folosesc măsura Potențialului de încălzire globală (GWP). PRP caracterizează efectul pe care un agent frigorific îl poate avea asupra încălzirii globale dacă este eliberat în atmosferă. Aceasta este o valoare relativă care compară impactul unui kilogram de agent frigorific comparativ cu un kilogram de CO2 pe o perioadă de 100 de ani.

Sub presiunea din ce în ce mai puternică a constrângerilor de mediu, producătorii își înlocuiesc treptat vechiul agent frigorific, gazul R 410, cu un gaz refrigerant nou, R-32. De ce această schimbare? Nu numai că noul gaz R 32 are performanțe energetice mai bune, dar are și o încărcare echivalentă cu CO2 mult mai mică. Pentru informații, GWP-ul lui R 32 este 675 față de 2.088 pentru R410. " Am trecut aproape toate pachetele noastre Air/Air pe R 32 și acest transfer va fi finalizat anul acesta pe PAC-urile noastre Air/Water ”, explică Gaétan Maudet. Acest nou gaz îndeplinește obiectivele noilor reglementări europene privind gazele fluorurate. Prin urmare, este mai bine să anticipăm și să alegem un model care rulează pe R 32 mai degrabă decât pe R 410.

Energia aerotermală sau geotermală ?

Energia aerotermică domină piața, în principal din motive de cost. După cum sugerează și numele său, acest tip de mașină extrage calorii din aerul exterior. Chiar și cu temperaturi exterioare în mare parte negative, există încă calorii de exploatat. Producătorii garantează chiar funcționarea Pac-ului până la - 25 °! Cu toate acestea, performanța este în scădere. Dar este planificată o descărcare electrică. Apoi preia automat din pompa de căldură atunci când nu poate asigura încălzire sau apă caldă singură. În ceea ce privește costul, luați în considerare un plic între 7.500 și 10.000 ?.

Pentru a evita scăderile sezoniere ale randamentului, mai ales iarna, energia geotermală este o alternativă bună, deoarece solul menține o temperatură constantă pe tot parcursul anului. Deși această tehnică a fost sancționată mult timp din cauza lucrărilor de terasament și a costurilor suplimentare asociate cu îngroparea senzorilor, recent a fost dezvoltată o soluție tehnică. Nu mai este necesar să debarasați grădina pentru a amplasa rețeaua de senzori. " Am dezvoltat colectarea în tranșee cu tuburi mai mari pentru a răspunde acestei probleme. Această poziție este similară cu cea a unui aspersor îngropat ", specifică Thierry Bertrand, manager de asistență tehnică la Sofath, lider în domeniul energiei geotermale în Franța. Costul depozitului de deșeuri nu mai este o frână și scăderea sezonieră a randamentului este eliminată. Numărați un buget între 10.000 și 12.500 ?.

Locația potrivită pentru Cap

Pentru a recupera cât mai multe calorii din aer, unitatea exterioară trebuie amplasată corespunzător. În special, evitați instalarea acestuia cu fața vânturilor predominante. În plus, nu trebuie să constituie un disconfort vizual sau acustic. Ceea ce se vede se aude! Toți principalii producători au abordat această problemă direct și oferă mașini foarte discrete. "Nivelul sonor crește dacă unitatea exterioară este așezată pe un perete", subliniază Gaétan Maudet. Prin urmare, aparatul trebuie mutat atunci când este posibil.

Pac-urile certificate NF Pac respectă nivelul maxim de putere autorizat. Pac-urile cu tehnologie invertor produc, de asemenea, mai puțin zgomot. În cele din urmă, părțile tehnice ale dispozitivului trebuie să rămână ușor accesibile.

Cum să difuzezi căldura ?

Pentru difuzia căldurii în casă, se folosesc vectori de apă sau de aer. Este atunci fie o pardoseală încălzită și/sau radiatoare convenționale, ventiloconvectoare, guri de aer, unități de perete sau console pentru aer.

Podeaua încălzită (care poate fi și răcoritoare vara) este deosebit de potrivită pentru casele noi. Apa încălzită sau răcită de pompa de căldură circulă în șapă printr-o rețea de țevi. Este posibil să optați pentru încălzitoare de perete tradiționale, care vor costa mai puțin, dar care vor ocupa mai mult spațiu. Dacă aerul/apa Pac necesită mai mult timp pentru încălzire decât modelele aer/aer, inerția sa este un avantaj. Scăderea temperaturii va fi mai lentă. Ventiloconventul face, de asemenea, parte din soluțiile de buclă de apă caldă. O pardoseală încălzită la parter și ventiloconvectoarele de la etaj în dormitoare sunt o combinație foarte confortabilă.

„Air/Air Pac are avantajul de a fi mai ușor de implementat decât Air/Water Pac. Livrate, acestea sunt și soluții mai puțin costisitoare ”, specifică Gaétan Maudet. „Instalațiile conductate sunt foarte discrete, cu orificiile lor mici de aerisire. Există, de asemenea, unități de perete care sunt și mai ușor de utilizat. Acestea sunt conectate la unitatea exterioară prin două țevi frigorifice de doar câțiva milimetri în diametru.. " Un alt avantaj al Air/Air Pac este flexibilitatea. Este posibil să se echipeze o cameră, două camere, un singur nivel sau întreaga casă.

O altă inovație, coșurile geotermale. Este o soluție intermediară între senzorii orizontali și sondele verticale care reduce amprenta, făcând astfel posibilă energia geotermală chiar și pe site-uri mici. Aceste coșuri au doar 2,70 m înălțime. Săpați o gaură cu buldoexcavatoare, puneți-le și voila! O rețea de unsprezece coșuri îngropate la o adâncime de 4 m, împărțită în două rețele de șase și cinci coșuri este suficientă pentru a furniza o pompă de căldură de 12 kW și a încălzi o casă de 120 m2.

Și apă caldă menajeră ?

"Pacul aer/apă, spre deosebire de Pacul aer/aer, poate produce și apă caldă menajeră", explică Gaétan Maudet. Acestea sunt așa-numitele modele cu serviciu dublu. În mai puțin de un metru pătrat de amprentă, într-o singură mașină, un Pac este asociat cu un rezervor de stocare de 190 de litri care încorporează un modul hidraulic. Pacul preîncălzește apa care este apoi stocată într-un balon echipat cu o rezistență mică. Timpul de creștere a temperaturii este de 1 oră 45 de minute la o temperatură setată de 50 ° C. Dacă este necesar, Pac acordă prioritate producției de apă caldă.

Capacul viitorului există deja

Cu cât este mai mică diferența dintre temperatura sursei de căldură folosită și temperatura de ieșire a Pac, cu atât este mai mare Cop. De asemenea, pentru a optimiza eficiența unei pompe de căldură, este de preferat să utilizați cea mai fierbinte sursă posibilă. Aceasta este ceea ce implementează compania Boostheat®. Noua tehnologie dezvoltată combină un cazan cu condensare și un Pac într-o singură mașină.

Cazanul cu condensare folosește caloriile obținute din aburii și gazele de fum pentru a încălzi lichidul de răcire folosit de pompa de căldură. Inovația constă în utilizarea energiei produse în timpul arderii gazelor pentru a acționa pompa de căldură. Puterea calorică a combustibilului este utilizată nu pentru alimentarea circuitului de încălzire, ci pentru comprimarea agentului frigorific utilizat în capac. Rezultatul, întregul realizează o eficiență de neegalat de aproape 200% !

Întreținere periodică

Pentru a-și menține performanțele originale, pompele de căldură trebuie întreținute în mod regulat de către un specialist. Unitatea exterioară și filtrele sale trebuie curățate cel puțin o dată pe an. Cel mai adesea va fi vorba de îndepărtarea frunzelor care pot înfunda intrările de aer, de verificarea etanșeității sistemului și a presiunii apei pentru capacele de aer/apă.

Unele mărci oferă acum modele conectate pentru a facilita întreținerea. Folosind o aplicație dedicată, utilizatorul poate accesa istoricul consumului și configurarea instalării sale. Instalatorul, care întreține adesea dispozitivul, poate avea acces la datele de instalare și poate interveni de la distanță asupra configurației mașinii și poate ajusta setările pentru o eficiență mai bună. Întreținerea predictivă este, de asemenea, în program, precum și diagnosticarea la distanță pentru a preveni defecțiunile.

Niciun Pac fără un polițist bun !

Pentru a măsura performanța echipamentelor lor, producătorii evidențiază Coeficientul de performanță (Cop). Este raportul dintre energia termică returnată pentru încălzire și energia electrică consumată pentru funcționarea pompei de căldură. Pentru o cantitate de energie electrică consumată de 1 kWh de către compresor, dacă pompa de căldură afișează un Cop 4, aceasta furnizează echivalentul a 4 kWh de căldură.

Pentru a rămâne cât mai aproape de realitate, este mai bine să ne referim la polițistul sezonier (Scop). Ține cont de schimbările sezoniere ale temperaturilor exterioare și se calculează pe parcursul întregului sezon de încălzire. Valorile afișate de Scop sunt mai mici decât cele ale Cop, dar sunt mai realiste.