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LES CLIMATISATIONS : LES POMPES A CHALEUR AIR/EAU - La technique

La performance d’une PAC dans un environnement donné dépend notamment de sa technologie, donc de son rendement ou "son COP", du régime de température d’eau à laquelle on va la faire fonctionner et de l’installation sur laquelle elle va transférer les calories.

Technologie	Rendement (le COP)	Régime de température	Installation
L’évolution	Les économies d’énergie	L’adéquation	La cohérence

 

Sa technologie : Historiquement, le modèle classique, schéma 1, est maintenant à éviter; performances faibles, consommation électrique élevée, incapable d’assurer un service suffisant en dessous de 0°C en général, impossible d’emploi par température basses (jusqu’à -7°C). Non éligible au crédit d’impôt, COP trop faible.
Le modèle "inverter", schéma 2, dispose de hautes performances, d’une consommation électrique optimisée (gain environ 40%). Elle est capable d’assurer un service suffisant par températures basses (-7°C), fonctionne par température très basses (-15°C plus rarement -20°C), sa puissance restituée est malgré tout inférieure aux besoins par -7°C extérieur sauf si l’on surdimensionne la PAC !. Cela entraîne alors notamment un surcôut, une régulation inverter moins efficace, un rendement global moins bon. Son évolution la plus récente est le "power inverter" ou par ailleurs "super inverter. Eligible au crédit d’impôt, quand le COP est supérieur à 3,3 par +7°C extérieur.
Le modèle "zubadan*", schéma 3, disponible depuis quelques mois, dispose de très hautes performances, d’une consommation électrique optimisée, d’un maintien linéaire de la puissance entre +7°C et -7°C avec une température de sortie jusqu’à 55°C. Elle est ainsi capable d’assurer un service suffisant par températures basses (-7°C) sur des installations disposant d’émetteurs basse température (ex. : plancher chauffant) sans surdimensionnement et peut fonctionner par -15°C à -20°C. Eligible au crédit d’impôt, le COP est largement supérieur à 3,3 par +7°C extérieur. Elle est limitée d’emploi en rénovation et s’installe préférentiellement avec la chaudière existante en relève ou avec un appoint électrique (si raisonnablement faible). (*) Appellation protégée - brevet MITSUBISHI
Le modèle "Altherma HT*", schéma 4, commercialisée à partir de juin 2009, dispose de performances et de consommation électrique les meilleures du marché, d’un maintien linéaire de sa puissance nominale (PN) entre +7°C et -10°C (et d’environ – 15% de cette PN encore à -20°C !), tout cela avec une température de sortie d’eau de 80°C. Elle est ainsi capable d’assurer un service suffisant par les températures les plus basses (-20°C) sur des installations traditionnelles avec chaudières classiques disposant de radiateur en sélection standard 80/60°C sans surdimensionnement et fonctionne par -20°C (-25°C sans garanties). Eligible au crédit d’impôt, le COP varie de 3,7 à 4,0 par +7°C extérieur. Elle est donc particulièrement adaptée en rénovation et s’installe préférentiellement en remplacement de la chaudière existante (sous réserve que sa puissance couvre les déperditions des locaux à chauffer), sinon en cascade de deux PAC ou en relève traditionnelle.

Son rendement : Les modèles les plus récents sont le plus souvent ceux disposant des meilleurs COP. Les marques les plus réputées disposent généralement d’un ensemble de performances parmi les plus élevées (puissance, rendement, niveau sonores notamment).
Le COP est le rapport entre la puissance restituée au circuit de chauffage et la puissance électrique consommée pour y parvenir.
Une PAC ayant un COP de 3,3 consomme 1000w et en restitue 3300w
L’ EER est le rapport entre la puissance restituée au circuit de rafraîchissement et la puissance consommée pour y parvenir.

Le COP annoncé en catalogue est généralement donné pour une température extérieure de +7°C et une température de sortie d’eau de 35°C. Comme évoqué plus haut, ce coefficient, de même que pour la puissance restituée, diminue pour des températures extérieures en chute. Il est donc important, notamment, de connaître la performance de la machine par -7°C, température extérieure de base pour le Loiret.

Le régime d’eau : Idéalement, le régime d’eau qui convient le mieux à l’efficacité optimum de la PAC est celui qui a une température de départ d’eau la plus basse possible (autour de 35°C). Néanmoins, une température supérieure n’est pas rédhibitoire, ce jusqu’à 45 ou 50°C. Pour des températures supérieures, jusqu’à 80°, nécessitées par l’adaptation à une installation chaudière classique (régime d’eau env. 80/60°C, il est maintenant possible de placer une PAC HT . Celle-ci*, dite « haute température » est encore plus performante ; sont rendement sur l’ensemble de sa courbe de fonctionnement est supérieur à tout les équipements précédemment disponibles.
(*) DAIKIN Altherma HT, commercialisation à partir de Juin 2009

L’installation : Pour un local et un régime d’eau donnés correspond un émetteur d’une surface en rapport avec les déperditions et la température ambiante souhaitée. Si le régime d’eau est abaissé, le radiateur sera de fait moins puissant. La surface d’émission en contact avec l’air étant figée, seule la température d’entrée d’eau peut lui permettre de plus ou moins chauffer le local.
La capacité d’un émetteur de chaleur à chauffer un local est donc liée étroitement au régime d’eau qui a été pris en compte pour le sélectionner.
Une installation dont les émetteurs nécessitent une température de départ élevée n’est pas idéale pour exploiter pleinement une PAC basse température classique (schémas 1 à 3) car celle-ci a ses meilleurs rendements à basses températures et plafonne à une température de sortie d’eau en général de 55°C maxi.
Par contre, dans ce cas la PAC HT se trouvera parfaitement en mesure d’assurer seul le chauffage des locaux (100% en mode thermodynamique), la plupart du temps en remplacement de la chaudière en place.

Il y aura lieu de disposer un ballon tampon et de découplage, s’il n’est pas intégré à la PAC choisie. En augmentant le volume d’eau, il évite au compresseur des courts cycles éventuels, préjudiciables à sa pérennité et permet à la PAC et l’installation de fonctionner de manière disconnectée et permet le raccordement de plusieurs équipements en amont et en aval.
Au primaire (amont) : PAC + Chaud ou PAC + PAC
Au secondaire (aval) : Réseau Plancher chauffant (PC) + réseau radiateur, PC = Ventilo-convecteurs, etc…