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Types de pompes à chaleur pour le chauffage domestique et le chauffage d'eau avec chaleur naturelle


Avoir sa propre maison soulève pour les propriétaires de nombreuses questions que les habitants des immeubles urbains ne doivent jamais résoudre. Et la plupart d’entre elles concernent les affaires communales - approvisionnement en gaz, eaux usées, approvisionnement en eau, chauffage, etc. Comment économiser de l’argent et obtenir les ressources nécessaires au maximum - c’est le problème le plus pressant, et les pompes à chaleur pour le chauffage aident à le résoudre. Il s’agit d’une source d’énergie alternative offrant un rendement élevé, un prix abordable et la capacité de chauffer toute la maison toute l’année.

Exemple vidéo de l'utilisation d'une pompe à chaleur dans la maison

Dispositif et principe de fonctionnement de la pompe à chaleur

Ainsi, une pompe à chaleur (TH) est un appareil qui, à l'aide de lois physiques, vous permet de transférer de l'énergie thermique d'une source à basse température à un consommateur recevant suffisamment de chaleur pour l'utiliser à des fins de chauffage.

C'est-à-dire que les processus dans la pompe inversent le fonctionnement de la machine frigorifique. Le concept de l'appareil a été développé à la fin du 19ème siècle, mais a été utilisé un peu. Maintenant, lorsque la pénurie de ressources énergétiques augmente, l’intérêt pour cette unité augmente, d’autant plus que la pompe à chaleur a de très bonnes critiques.

L'utilisation du même TN permet de recevoir jusqu'à 5 kW d'énergie thermique à partir de 1 kW d'énergie consommée. De tels indicateurs ne peuvent pas être atteints même en brûlant le carburant le plus économique. Naturellement, le fonctionnement continu de la pompe nécessite une source de matière constante, dégageant de la chaleur.

La tâche du consommateur consiste uniquement à naviguer dans la variété de types et de structures et à choisir elle-même la solution optimale, en fonction des sources de chaleur naturelles disponibles et de la complexité de l'installation du dispositif.

La disponibilité des ressources naturelles disponibles est le facteur le plus important lors du choix d’une pompe à chaleur.

Variétés d'équipement moderne

Selon le principe de fonctionnement, il existe des pompes à chaleur à absorption et à compression. Pour le fonctionnement de ce dernier, une source d'énergie supplémentaire est nécessaire, mais l'option d'absorption vous permet d'utiliser pleinement la chaleur pour résoudre toutes les tâches de travail nécessaires.

Bien entendu, la classification principale est basée sur la source d’extraction de chaleur et, selon cette caractéristique, les équipements sont divisés en types suivants:

  1. Pompes à chaleur géothermiques, de type fermé (horizontal, vertical, eau) et ouvert.
  2. L'air;
  3. De l'utilisation de la chaleur secondaire.

Les structures géothermiques et aériennes sont largement utilisées pour chauffer des habitations privées, en sélectionnant la chaleur des nappes phréatiques ou de l'air, mais le troisième type n'a été appliqué que dans l'industrie.

Pour la commodité des utilisateurs, les pompes à chaleur sont également divisées par les caloporteurs utilisés dans le circuit d'entrée et obtenus à la sortie. Nous parlons généralement du type d'équipement:

  • air - air;
  • eau - eau;
  • l'air est de l'eau;
  • eau - air;
  • le sol est de l'eau;
  • la glace est de l'eau.

Chaque option spécifique a sa propre installation, ses recommandations d'utilisation dans différentes zones climatiques du pays, ses paramètres techniques individuels, ses avantages et ses inconvénients.

"Air - air"

C'est la solution la plus rentable de tous les modèles sur le marché. Le principe de son fonctionnement repose sur le fait que la thermopompe, qui capte l'énergie calorifique de l'air extérieur, la transmet directement à la pièce. Une pompe à chaleur air-air permet de réduire les coûts de fonctionnement du système de chauffage et de chauffer l’eau. Dans certains cas, vous pouvez utiliser l'appareil dans le sens "inverse" et refroidir la pièce chez vous pendant la période chaude d'été. De plus, les pompes à chaleur air-air présentent les avantages compétitifs suivants par rapport aux autres modèles:

  • Utilisation universelle;
  • Fiable en opération;
  • Travailler en silence
  • Avoir un système de ventilation optimisé.

"Eau - eau"

Eau de pompe à chaleur - l’eau est considérée comme l’équipement le plus prometteur. Son travail est basé sur l'utilisation des eaux souterraines, ainsi que sur la course à pied, les déchets et autres, ayant une température positive stable. Bien sûr, c'est très bien s'il y a un réservoir dans la région ou à proximité, mais vous pouvez le faire avec deux puits. Dans tous les cas, les pompes à chaleur eau / eau sont la meilleure solution aux problèmes de chauffage et de chauffage de l’eau dans la maison.

"Air - eau"

Une pompe à chaleur air-eau est de conception proche d’un système air-air. Il est facile à installer, ne nécessite pas de travaux de terrassement et, surtout, il est peu coûteux. De plus, le fluide circule en permanence dans le circuit de chauffage de l’appareil, c’est-à-dire que les pompes à chaleur air-eau sont plus commodes pour démarrer le système de chauffage à domicile.

"Eau - air"

Une autre pompe à chaleur géothermique qui utilise pour son travail la chaleur du sol et d’autres eaux. Dans un tel système, le chauffage est effectué aux dépens de l'air, ce qui n'est pas considéré comme une solution idéale pour une maison privée.

"Eau souterraine"

L'un des appareils les plus fiables, car dans le travail utilise la chaleur de la Terre. Cependant, pour un fonctionnement efficace du système, il est nécessaire de poser de longs pipelines dans le sol. Cela est nécessaire pour que la chaleur qui a abandonné la chaleur soit réchauffée et que la pompe continue à fonctionner. Cela demande beaucoup de travail et il n’est pas toujours possible de le faire sur un site.

"Glace - eau"

Pas la solution la plus courante, mais très attrayante pour les conditions russes. Le dispositif fonctionne sur le principe "air-eau", mais lorsque l'eau de refroidissement est utilisée jusqu'à un point de congélation critique. L'énergie libérée dans le même temps couvre calmement les besoins d'une maison individuelle.

Caractéristiques du choix d'une pompe à chaleur pour une maison de campagne

Ainsi, la variété des types vous permet de choisir une pompe à chaleur à air pour toute propriété privée. En même temps, l'appareil utilisera rationnellement les ressources naturelles, fournira au bâtiment le volume de chaleur nécessaire et ne nuira pas à l'écologie.

Avant de faire votre choix, vous devriez lire les critiques des pompes à chaleur pour prendre en compte toutes les nuances des caractéristiques d’installation et de fonctionnement. Pour certaines modifications géothermiques, il est conseillé de prélever des échantillons d’eaux souterraines afin d’évaluer leurs propriétés corrosives et la présence d’un excès de manganèse et de fer en solution.

Il n'est pas recommandé d'installer soi-même des pompes à chaleur, car dans ce cas, l'efficacité du système de chauffage de toute la maison dépend de la qualité du travail d'installation.

Décrivez votre question avec le plus de détails possible et notre expert y répondra.

Chauffage d'une maison avec une pompe à chaleur: types, avantages, inconvénients

La pompe à chaleur n'est pas une invention nouvelle. La première version de travail a été faite en 1855. Mais en raison du développement insuffisant des technologies, il n'a pas été largement répandu avant les années 70 du 20ème siècle. A cette époque, l'idée d'un chauffage économique et à économie d'énergie commençait à gagner en popularité. À cette époque, les pompes à chaleur pour le chauffage domestique devinrent également populaires: avec de faibles coûts de fonctionnement, elles pouvaient pleinement fournir de la chaleur pour le chauffage et le chauffage de l'eau.

Pompe à chaleur

A quoi servent ces unités? Après avoir dépensé 1 kW de puissance électrique, dans la pire des variantes, vous recevez 1,5 kW de chaleur. Et il n’ya pas de miracle ici: l’électricité est dépensée non pas pour la conversion en énergie thermique, mais pour le fonctionnement d’unités de transfert de chaleur.

Cet appareil a trois circuits distincts:

  • Dans le premier fluide de refroidissement normal (externe) en circulation (sérum physiologique ou antigel). Il est chauffé par des sources de chaleur externes (à l'extérieur de la maison).
  • Dans la deuxième substance (interne) hermétiquement scellée avec un très bas point d’ébullition.
  • Et le troisième circuit va au système de chauffage.

Dispositif de pompe à chaleur: ce sont trois circuits avec des caloporteurs, un compresseur et un évaporateur, une soupape de décharge (cliquez pour agrandir)

En bref, le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur est le suivant. Pour les objets de nature différente qui présentent des températures positives en hiver (sol à une profondeur inférieure au niveau de gel, eau, air dans les gaines de ventilation, etc.), la chaleur est évacuée. A partir de cette chaleur, le liquide de refroidissement circulant dans un circuit fermé est chauffé. Chauffé à une température supérieure au point d'ébullition, le liquide entre dans un état gazeux. La vapeur du tuyau (avec une température déjà supérieure à 0 ° C) entre dans le compresseur, où elle est comprimée à haute pression. Une fois compressé, une grande quantité de chaleur est libérée et une substance sort du compresseur, chauffée à des valeurs correctes de +35 ° C ou même de +60 ° C. Dans un autre appareil - un condenseur - la majeure partie de sa chaleur est transférée au réfrigérant qui alimente les tuyaux de chauffage.

Une apparence assez attrayante, faible niveau sonore vous permet d'installer du matériel dans la maison

Le fluide frigorigène a perdu beaucoup de chaleur, mais reste à l'état gazeux et sous une pression raisonnable, se déplaçant plus loin le long du circuit interne. Il tombe sur le robinet de vidange, où la pression chute, la température baisse brusquement, la substance redevient liquide. Et de nouveau, il entre dans l’évaporateur et lance le cycle suivant de la pompe à chaleur.

Il s’avère donc que l’électricité ne sert pas à générer de la chaleur, mais seulement à la déplacer. Et ayant donc dépensé 1 kW de puissance électrique, cet appareil permet de recevoir 2 à 6 kW de chaleur. Une telle variation du facteur de conversion due aux particularités d'utilisation: plus la température du chauffage primaire est basse (provenant de sources externes), moins la pompe à chaleur fonctionnera efficacement. Mais cela fonctionnera même à -20 o C.

Avec quels systèmes de chauffage fonctionne-t-il?

Pour utiliser efficacement une pompe à chaleur pour chauffer une maison, il est parfois nécessaire de refaire le système de chauffage. Le fait est que l'énergie extraite par lui chauffe le liquide de refroidissement dans le circuit de chauffage à des températures pas très élevées. Ils dépassent rarement 50-55 ° C et sont le plus souvent inférieurs. Et c'est le facteur déterminant lors du choix d'un système. Si vous préférez un radiateur, vous devez alors l'examiner attentivement: une installation similaire ne fournira à la maison que de la chaleur avec une bonne isolation thermique. Et les radiateurs auront besoin de beaucoup (le calcul du nombre de sections de radiateurs ici). Parce que dans ce cas, il est préférable d'avoir une source de chaleur de secours. La pompe à chaleur est idéale pour le chauffage domestique par le sol: elle donne la même température que le caloporteur recommandé pour le chauffage par le sol.

Quel est le manque de pompe à chaleur? Comme mentionné ci-dessus, son efficacité (et la température de chauffage du liquide de refroidissement dans le circuit de chauffage) dépend de la température de chauffage dans le circuit primaire. Toutes les sources de chaleur ne peuvent pas toujours produire le même degré de chauffage. En fait, seules certaines sources géothermiques peuvent s'en vanter. Fondamentalement, ils varient dans des limites assez larges. Ce n'est pas la propriété la plus pratique. Mais pour niveler cet écart, un accumulateur de chaleur est placé à l'entrée du système de chauffage, ce qui nivelle les sauts.

Chauffage pompe à chaleur au sol - compatibilité parfaite

Le deuxième inconvénient est le coût élevé. Et ce n’est pas seulement le coût de la pompe à chaleur elle-même, bien qu’il soit déjà très élevé. Le dispositif du circuit externe nécessite également des fonds, parfois considérables. Pour comprendre plus précisément l’ampleur de l’investissement requis, parlons des sources de chaleur et des types de pompes à chaleur pour le chauffage domestique, en travaillant avec elles.

Plus l'efficacité du chauffage dans le circuit de chauffage est élevée, plus l'efficacité de la pompe à chaleur est élevée. À une température ne dépassant pas 35 ° C après avoir dépensé 1 kW d'électricité, vous pouvez obtenir 5 kW de chaleur. Avec l'augmentation de la température, l'efficacité diminue. Le système idéal pour la collaboration est donc le sol en eau. Pour un transfert de chaleur suffisant, il sera nécessaire de minimiser l’étape de la pose (mais aussi de veiller à une bonne isolation thermique).

Sources de chaleur et exigences du circuit primaire

La source d’énergie thermique d’une pompe à chaleur peut être n’importe quel moyen dont la température est constamment supérieure à 1 ° C en hiver.

  • L'eau - une rivière, un lac, un étang sans gel, un puits, même des eaux usées, etc. Tout est clair: sous la glace, la température de l'eau est toujours positive. Le pipeline est immergé dans l'eau. Sa longueur dépend de la puissance requise: un mètre de pipeline fournit jusqu'à 30 W de chaleur. Si le chauffage de la maison nécessite 15 kW, il faut immerger 500 mètres de tuyau dans l'eau. Il peut s'agir de bagues ou d'un serpent. Ce type d'équipement est appelé «pompe à chaleur eau / eau» si la chaleur est éliminée de l'eau et transférée dans un fluide caloporteur dans le système de chauffage. Et la pompe à chaleur eau / air, si la chaleur extraite de l’eau sert à chauffer l’air de la pièce.

Pour extraire la chaleur de l'eau, vous devez noyer un grand nombre de tuyaux

Méthodes de collecteur d'appareils dans le sol: vertical et horizontal

Bien que les sources des trois derniers groupes soient des environnements différents, ils reçoivent en réalité une grande partie de la chaleur provenant de la croûte terrestre. Parce que l'appareil, travaillant avec eux, a également appelé pompe à chaleur géothermique.

Pour le contour horizontal occupé une zone plus petite, les tuyaux peuvent être posés anneaux

Bien que l’utilisation des pompes à chaleur soit très économique, leur installation nécessite des fonds importants: de 300 à 1 000 dollars par kilowatt de puissance. Leur période de récupération est de 5 à 15 ans, avec une ligne d’opération allant jusqu’à une révision de 15 à 20 ans.

Pour réduire les coûts et les coûts de «démarrage», le système est combiné: une pompe à chaleur pour la maison fournit de la chaleur et une autre source de chaleur à certains, même au même poêle. Ainsi, les coûts et l'installation du système et du chauffage sont minimisés. Le fait est que le calcul de la demande de chaleur est effectué sur la base des températures les plus basses de la région. Mais ce temps est un, maximum une semaine et demie en saison de chauffage. Car le reste de l'écart nécessite beaucoup moins d'énergie. C'est le besoin moyen et fournit une pompe à chaleur. C'est-à-dire que sa puissance peut représenter 50 à 70% du pic. Et lors des jours les plus froids, une source de chaleur de secours est connectée. Décision raisonnable qui permet d'économiser un montant assez décent.

Ce qui est bien, c’est qu’en été, le système peut fonctionner en mode climatisation, en prenant la chaleur à l’intérieur et en la transmettant au circuit primaire.

Perspectives

L'équipement et l'installation de la pompe à chaleur sont très coûteux. Mais une idée attrayante. En Europe, des milliers d'unités fonctionnent depuis longtemps. Pour nos espaces ouverts, cela reste exotique, mais il existe déjà des entreprises qui peuvent non seulement calculer et installer le système, il existe même des fabricants de pompes à chaleur en Russie.

Une pompe à chaleur air-air ne nécessite pas de circuit externe.

Le fait est que les systèmes nécessitent un calcul individuel et une sélection de la source, de la longueur du pipeline et de la sélection de l'équipement lui-même. Mais il y a deux modifications qui ne valent pas vraiment la peine. Ce sont ceux qui prennent l'énergie de l'air. Par exemple, une pompe à chaleur air-air peut souvent être trouvée dans des climatiseurs pouvant également être utilisés pour le chauffage. Ils travaillent précisément sur cette technologie et par conséquent, ces unités ont un coût plus élevé par rapport à celles qui ne font que refroidir.

La pompe à chaleur air / eau fonctionne selon un principe similaire à celui du chauffage des climatiseurs, mais l'hydromodule est utilisé pour chauffer de l'eau - un appareil dans lequel l'eau est chauffée. La puissance de ce type d'équipement peut être choisie de manière à ce qu'il fonctionne non seulement pour le chauffage, mais chauffe également l'eau pour les besoins domestiques. Ici, il faut considérer: il sera peut-être moins cher d’installer une chaudière séparée.

Système air-eau: chauffage de l'eau avec chauffage de la chaleur atmosphérique (cliquer pour agrandir)

Fabricants de pompes à chaleur

Cet équipement est utilisé de longue date en Europe, car le marché est composé d’un assez grand nombre d’Européens. Il y a des Japonais et des Coréens, il y a des Chinois omniprésents. Avec la qualité, tout est identique à celui du reste de l'équipement: les Européens et les Japonais sont de grande qualité, mais les routes sont coréennes, de qualité et à un prix légèrement inférieur. Avec les produits chinois aussi, comme d’habitude: chanceux, tout fonctionne bien, pas de chance - vous achèterez une nouvelle pompe.

Exemples d'entreprises bien établies:

  • Suédois Il existe des équipements fonctionnant à partir de toute source géothermique (sol, roches, eau), ainsi que des unités air-eau. Ces systèmes ne peuvent pas être qualifiés de bon marché, mais leur durée de vie est de 20 ans, leur réputation stable et de bonnes critiques.

Il existe de nombreux fabricants européens sur le marché. Pour eux, les économies de chauffage dues aux prix élevés sont très pertinentes, et les pompes à chaleur les rapportent pendant plusieurs années.

Présent sur le marché et pompes à chaleur produites en Russie. Prix ​​et qualité - entre les unités européennes et chinoises. Par exemple, les pompes à chaleur "Henk system". Avec la qualité de l'équipement, à en juger par les avis, tout va bien, mais le problème, comme d'habitude chez nous, réside dans un calcul habile, et surtout dans l'installation. Si les problèmes avec les systèmes d'air se produisent rarement, il n'en va pas de même pour les installations géothermiques: cette société n'a pas de partenaires normaux dans toutes les régions.

Henk produit beaucoup d'unités différentes, de performances et de types différents. Un total de 82 modèles. Il y a une ligne pour les systèmes de plancher d'eau à basse température, il y en a pour la haute température - avec des radiateurs. Type de connexion - monophasé et triphasé, avec échangeurs de chaleur pour le chauffage de l'eau domestique. En fait, il y a quelque chose à choisir.

Les résultats

Les pompes à chaleur modernes sont des appareils très efficaces qui fournissent facilement 3 à 4 kW de chaleur par kilowatt d'électricité consommé. Mais le coût de l'équipement lui-même et le dispositif du circuit primaire ne sont pas abordables pour beaucoup. Si nous parlons de modèles air-air ou air-eau, ils montrent un bon rendement aux températures positives. En cas de chute de température, leur productivité diminue considérablement (bien que ces derniers puissent fonctionner jusqu'à -40 ° C). La technologie est sans aucun doute très intéressante et prometteuse, mais seuls quelques-uns sont disponibles à ce jour.

Le climat

La situation est telle que, pour le moment, le moyen le plus courant de chauffer une habitation consiste à utiliser des chaudières de chauffage - à gaz, à combustible solide, au diesel et, bien moins souvent - à l'électricité. Mais ces systèmes à la fois simples et sophistiqués, tels que les pompes à chaleur, n’étaient pas largement répandus et c’était en vain. Pour ceux qui aiment et savent tout calculer à l'avance, leurs avantages sont évidents. Les pompes à chaleur pour le chauffage ne brûlent pas des réserves irremplaçables de ressources naturelles, ce qui est extrêmement important non seulement du point de vue de la protection de l'environnement, mais vous permet également d'économiser de l'énergie car elles deviennent chaque année plus chères. En outre, à l'aide de pompes à chaleur, vous pouvez non seulement chauffer la pièce, mais également chauffer l'eau chaude pour les besoins domestiques et préparer la pièce à la chaleur estivale.

Le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur

Arrêtons-nous plus en détail sur le principe de la pompe à chaleur. Rappelez-vous comment fonctionne le réfrigérateur. La chaleur des produits qui y sont placés est pompée et évacuée vers le radiateur situé sur la paroi arrière. Cela se voit facilement en le touchant. Le principe est le même pour les climatiseurs domestiques: ils pompent la chaleur de la pièce et la jettent sur le radiateur situé sur le mur extérieur du bâtiment.

Le cycle Carnot constitue la base de la pompe à chaleur, du réfrigérateur et de la climatisation.

  1. Le liquide de refroidissement, se déplaçant sur une source de chaleur à basse température, par exemple le sol, est chauffé de plusieurs degrés.
  2. Il entre ensuite dans un échangeur de chaleur, appelé évaporateur. Dans l’évaporateur, le liquide de refroidissement transfère la chaleur accumulée au réfrigérant. Le liquide de refroidissement est un liquide spécial qui se transforme en vapeur à basse température.
  3. En prenant la température du liquide de refroidissement, le réfrigérant chauffé se transforme en vapeur et entre dans le compresseur. Dans le compresseur, le réfrigérant est comprimé, c'est-à-dire en augmentant sa pression, augmentant ainsi sa température.
  4. Le réfrigérant chaud et comprimé entre dans un autre échangeur de chaleur appelé condenseur. Ici, le réfrigérant transfère sa chaleur dans un autre réfrigérant fourni dans le système de chauffage de la maison (eau, antigel, air). Dans ce cas, le réfrigérant se refroidit et redevient liquide.
  5. Ensuite, le réfrigérant entre dans l’évaporateur, où il est chauffé par une nouvelle partie du réfrigérant chauffé, et le cycle se répète.

Pour assurer le fonctionnement de la pompe à chaleur, il faut de l'électricité. Mais il reste encore beaucoup plus rentable que d’utiliser un appareil de chauffage électrique. Étant donné que la chaudière électrique ou le chauffage électrique dépensent exactement la même quantité d’électricité qu’elle produit de la chaleur. Par exemple, si le chauffage est écrit avec une puissance de 2 kW, il passe 2 kW par heure et produit 2 kW de chaleur. Et la pompe à chaleur produit 3 à 7 fois plus de chaleur qu'elle ne consomme d'électricité. Par exemple, 5,5 kW / heure sont utilisés pour le fonctionnement du compresseur et de la pompe et la chaleur est de 17 kW / heure. Une telle efficacité est le principal avantage de la pompe à chaleur.

Avantages et inconvénients du système de chauffage "pompe à chaleur"

Il y a beaucoup de légendes et de délires autour des pompes à chaleur, malgré le fait qu'il ne s'agit pas d'une invention aussi innovante et de haute technologie. À l'aide de pompes à chaleur, tous les États «chauds» des États-Unis, presque toute l'Europe et le Japon, sont chauffés, où la technologie a été développée presque à l'idéal et pour longtemps. À propos, ne pensez pas que de tels équipements sont une technologie purement étrangère et qu’ils nous sont parvenus tout récemment. En effet, même en URSS, de telles unités étaient utilisées sur des sites expérimentaux. Le sanatorium "Amitié" de la ville de Yalta en est un exemple. Outre son architecture futuriste rappelant "une cabane sur des cuisses de poulet", ce sanatorium est également réputé pour le fait que depuis les années 80, il utilise des pompes à chaleur pour le chauffage industriel. La source de chaleur est la mer à proximité, et la station de pompage elle-même chauffe non seulement toutes les pièces du sanatorium, mais fournit également de l'eau chaude, chauffe l'eau de la piscine et la refroidit pendant la période chaude. Essayons donc de dissiper les mythes et de déterminer s'il est judicieux de chauffer le logement de cette manière.

Les avantages des systèmes de chauffage avec pompe à chaleur:

  • Économies d'énergie. La hausse des prix de l’essence et du gazole constitue un avantage très important. Dans la colonne «dépenses mensuelles», il n'y aura que de l'électricité qui, comme nous l'avons déjà écrit, nécessite beaucoup moins que la chaleur réellement produite. Lors de l'achat d'une unité, il est nécessaire de faire attention à un paramètre tel que le coefficient de transformation thermique "ϕ" (on peut également l'appeler coefficient de conversion thermique, rapport de transformation de la puissance ou de la température). Il montre le rapport entre la quantité de chaleur émise et l'énergie dépensée. Par exemple, si ϕ = 4, avec une consommation de 1 kW / heure, on obtient 4 kW / heure d'énergie thermique.
  • Économies sur la maintenance. La pompe à chaleur ne nécessite aucune relation particulière avec elle-même. Le coût de son entretien est minime.
  • Peut être installé sur n'importe quel terrain. Les sources de chaleur à basse température nécessaires au fonctionnement de la pompe à chaleur peuvent être le sol, l’eau ou l’air. Où que vous construisiez une maison, même sur un terrain rocheux, il sera toujours possible de trouver de la «nourriture» pour l'unité. Dans une zone éloignée de la canalisation de gaz, il s'agit de l'un des systèmes de chauffage les plus optimaux. Et même dans les régions dépourvues de lignes électriques, vous pouvez installer un moteur à essence ou diesel pour assurer le fonctionnement du compresseur.
  • Il n'est pas nécessaire de surveiller le fonctionnement de la pompe, d'ajouter du carburant, comme dans le cas d'une chaudière à combustible solide ou au diesel. L'ensemble du système de chauffage avec pompe à chaleur est automatisé.
  • Vous pouvez partir longtemps sans avoir peur du gel du système. Dans le même temps, vous pouvez économiser de l'argent en réglant la pompe pour fournir une température de + 10 ° C dans le salon.
  • Sécurité pour l'environnement. À titre de comparaison, lorsqu’on utilise des chaudières traditionnelles à combustible, divers oxydes de CO, CO2, NOx, SO2, PbO2 se forment toujours. Ainsi, des acides phosphoriques, nitreux, sulfuriques et des composés benzoïques se déposent sur le sol autour de la maison. Lorsque la pompe à chaleur est en marche, rien n’est jeté. Et les réfrigérants utilisés dans le système sont absolument sans danger.
  • Cela se remarque également à la préservation des ressources naturelles irremplaçables de la planète.
  • Sécurité pour l'homme et la propriété. Dans une pompe à chaleur, rien ne chauffe à une température suffisante pour provoquer une surchauffe ou une explosion. De plus, il n'a simplement rien à exploser. Cela peut donc être attribué à des unités totalement ignifugées.
  • Les pompes à chaleur fonctionnent avec succès même à des températures ambiantes de -15 ° C. Donc, si quelqu'un a l'impression qu'un tel système ne peut chauffer une maison que dans des régions où les hivers sont chauds jusqu'à + 5 ° C, ils se trompent.
  • Réversibilité de la pompe à chaleur. Un avantage indiscutable est la polyvalence de l'installation, à l'aide de laquelle vous pouvez chauffer en hiver et refroidir en été. Par temps chaud, la thermopompe prélève la chaleur de la pièce et l'envoie au sol pour la stocker, d'où elle sera reprise en hiver. Veuillez noter que toutes les pompes à chaleur ne sont pas toutes disponibles, mais que certains modèles seulement ont une capacité inverse.
  • La durabilité Avec un entretien approprié, les pompes à chaleur du système de chauffage ont une durée de vie de 25 à 50 ans sans réparations majeures, et le remplacement du compresseur n’est nécessaire que tous les 15 à 20 ans.

Inconvénients des systèmes de chauffage avec pompe à chaleur:

  • Gros investissement initial. Outre le fait que les prix des pompes à chaleur pour le chauffage sont assez élevés (de 3 000 à 10 000 pieds cubes), il est également nécessaire de ne pas dépenser moins pour l’organisation du système géothermique que pour la pompe elle-même. L'exception est la pompe à chaleur à air qui ne nécessite pas de travail supplémentaire. La pompe à chaleur ne sera pas rentable bientôt (dans 5 à 10 ans). La réponse à la question de l’utilisation ou non d’une pompe à chaleur pour le chauffage dépend donc plutôt des préférences du propriétaire, de ses possibilités financières et des conditions de construction. Par exemple, dans une région où la connexion d’un gazoduc et son raccordement coûtent autant qu’une pompe à chaleur, il est judicieux de privilégier cette dernière.
  • Dans les régions où les températures hivernales sont inférieures à -15 ° C, une source de chaleur supplémentaire doit être utilisée. C'est ce qu'on appelle un système de chauffage bivalent, dans lequel la pompe à chaleur fournit de la chaleur lorsqu'elle est à l'extérieur jusqu'à -20 ° C, et lorsqu'elle ne peut pas faire face, par exemple, un chauffage électrique ou une chaudière à gaz, ou un générateur de chaleur est connecté.
  • Il est vivement conseillé d’utiliser une pompe à chaleur dans les systèmes avec réfrigérant à basse température, tels que le système "sol chaud" (+35 ° C) et les ventilo-convecteurs (+35 - +45 ° C). Les ventilo-convecteurs sont des ventilo-convecteurs dans lesquels la chaleur / le froid est transféré de l'eau à l'air. La mise en place d’un tel système dans l’ancienne maison nécessitera un réaménagement et une restructuration complets, ce qui entraînerait des coûts supplémentaires. Lors de la construction d'une nouvelle maison, ce n'est pas un inconvénient.
  • Le respect de l'environnement des pompes à chaleur qui captent la chaleur de l'eau et du sol est quelque peu relatif. Le fait est qu’au cours du travail, l’espace autour des tuyaux avec le liquide de refroidissement est refroidi, ce qui constitue une violation de l’écosystème établi. Après tout, même dans les profondeurs du sol, vivent des microorganismes anaérobies qui assurent l’activité vitale de systèmes plus complexes. En revanche, par rapport à l'extraction de gaz ou de mazout, les dommages causés par la pompe à chaleur sont minimes.

Évaluez tous les avantages et les inconvénients pour prendre la bonne décision.

Sources de chaleur pour le fonctionnement de la pompe à chaleur

Les pompes à chaleur captent la chaleur de sources naturelles qui accumulent le rayonnement solaire pendant une période chaude. Selon la source de chaleur, les pompes à chaleur diffèrent également.

Au sol

Le sol est la source de chaleur la plus stable qui s'accumule au cours de la saison. À une profondeur de 5 à 7 m, la température du sol est presque toujours constante et égale à environ +5 - +8 ° C et à une profondeur de 10 m, elle est toujours constante à +10 ° C. Il y a deux façons de capter la chaleur du sol.

Le collecteur de sol horizontal est un tuyau posé horizontalement à travers lequel le liquide de refroidissement circule. La profondeur du collecteur horizontal est calculée individuellement en fonction des conditions. Elle atteint parfois 1,5 - 1,7 m - la profondeur de gel du sol, parfois inférieure à - 2 - 3 m pour assurer une plus grande stabilité de la température et une différence plus petite, et parfois seulement 1 - 1,2. m - ici, le sol commence à se réchauffer plus rapidement au printemps. Dans certains cas, équiper un collecteur horizontal à deux couches.

Les tuyaux collecteurs horizontaux peuvent avoir différents diamètres de 25 mm, 32 mm et 40 mm. La forme de leurs dispositions peut également être différente - serpent, boucle, zigzag, spirales diverses. La distance entre les tuyaux dans le serpent doit être d'au moins 0,6 m et généralement de 0,8 à 1 m.

L'élimination de la chaleur spécifique de chaque mètre courant de la conduite dépend de la structure du sol:

  • Sable sec - 10 W / m;
  • Argile sèche - 20 W / m;
  • Argile plus humide - 25 W / m;
  • Argile à très haute teneur en eau - 35 W / m.

Pour chauffer une maison d'une superficie de 100 m2, à condition que le sol soit constitué d'argile humide, vous aurez besoin de 400 m2 de terrain pour un capteur. C'est beaucoup - 4 à 5 acres. Et étant donné qu’il ne devrait y avoir aucun bâtiment dans cette zone et que seuls les gazons et les parterres de fleurs annuelles sont autorisés, tout le monde ne peut se permettre d’équiper un collecteur horizontal.

Un fluide spécial circule dans les tuyaux collecteurs, il est également appelé «saumure» ou antigel, par exemple une solution à 30% d'éthylène glycol ou de propylène glycol. «Pickle» recueille la chaleur du sol et se dirige vers la pompe à chaleur, où elle est transférée au réfrigérant. Le «cornichon» refroidi retourne dans le collecteur de sol.

La sonde de sol verticale est un système de tuyaux enterrés de 50 à 150 m, ce qui peut être un tuyau en forme de U abaissé à une profondeur supérieure à 80 à 100 m et remplie de béton. Ou peut-être un système de tubes en forme de U abaissé à 20 mètres pour collecter l'énergie d'une plus grande surface. Le forage à une profondeur de 100 à 150 m n’est pas seulement coûteux, il nécessite également une autorisation spéciale. C’est pourquoi ils ont souvent recours à cette technique et équipent plusieurs sondes de faible profondeur. La distance entre ces sondes fait 5 - 7 m.

L'élimination de la chaleur spécifique du collecteur vertical dépend également de la race:

  • Les roches sédimentaires sont sèches - 20 W / m;
  • Roches sédimentaires saturées en eau et en sols pierreux - 50 W / m;
  • Sol pierreux à haute conductivité thermique - 70 W / m;
  • Eau souterraine (meurtrie) - 80 W / m.

La zone sous le collecteur vertical nécessite un très petit, mais le coût de leur disposition est plus élevé que celui d'un collecteur horizontal. L'avantage d'un capteur vertical est également une température plus stable et une plus grande évacuation de la chaleur.

Utiliser de l'eau comme source de chaleur peut être différent.

Le collecteur situé au fond du réservoir non gelé ouvert - rivières, lacs, mers - est un tuyau contenant une «saumure», submergé à l'aide d'une cargaison. En raison de la température élevée du liquide de refroidissement, cette méthode est la plus rentable et la plus économique. Pour équiper le collecteur d’eau, seuls ceux dont le réservoir n’est pas supérieur à 50 m ne peuvent perdre l’efficacité de l’installation. Comme vous le comprenez, tout le monde n’a pas de telles conditions. Mais ne pas utiliser de pompes à chaleur pour les habitants de la côte est à courte vue et stupide.

Le collecteur dans les eaux usées ou les eaux usées après les installations techniques peut être utilisé pour chauffer des maisons et même des immeubles de grande hauteur et des entreprises industrielles dans la ville, ainsi que pour produire de l’eau chaude. Ce qui est fait avec succès dans certaines villes de notre patrie.

Les forages ou les eaux souterraines sont utilisés moins fréquemment que les autres collecteurs. Un tel système implique la construction de deux puits, l'un d'eux puisant de l'eau, qui transfère sa chaleur au fluide frigorigène de la pompe à chaleur, et l'autre qui rejette l'eau refroidie. Au lieu d'un puits, il peut y avoir un puits de filtration. Dans tous les cas, le puits de rejet devrait être situé à une distance de 15 à 20 m du premier, et même en aval (les eaux souterraines ont aussi leur propre débit). Ce système est assez difficile à utiliser, car la qualité de l'eau entrante doit être surveillée - parties filtrées et protégées de la pompe à chaleur (évaporateur) de la corrosion et de la pollution.

L'air

La conception la plus simple comprend un système de chauffage avec une pompe à chaleur à air. Aucun collecteur supplémentaire nécessaire. L'air ambiant se dirige directement vers l'évaporateur, où il transfère sa chaleur vers le réfrigérant, qui à son tour transfère la chaleur vers le réfrigérant à l'intérieur de la maison. Cela peut être de l'air pour les ventilo-convecteurs ou de l'eau pour un plancher chauffant et un radiateur.

Le coût d'installation d'une pompe à chaleur à air est minime, mais la capacité de l'installation dépend fortement de la température de l'air. Dans les régions où les hivers sont chauds (jusqu'à +5 - 0 ° C), il s'agit de l'une des sources de chaleur les plus économiques. Mais si la température de l'air tombe en dessous de -15 ° C, la capacité baisse tellement qu'il est insensé d'utiliser une pompe et qu'il est plus avantageux d'allumer un appareil de chauffage ou une chaudière électrique ordinaire.

Les pompes à chaleur à air pour les examens de chauffage sont très controversées. Tout dépend de la région d'utilisation. Il est avantageux de les utiliser dans les régions où les hivers sont chauds, par exemple à Sotchi, où vous n'avez même pas besoin d'une source de chaleur de secours en cas de fortes gelées. Il est également possible d'installer des pompes à chaleur à air dans des régions où l'air est relativement sec et où la température en hiver est de -15 ° C. Mais dans un climat humide et froid, de telles installations souffrent de givre et de givrage. Les glaçons qui se déversent sur le ventilateur empêchent tout le système de fonctionner normalement.

Chauffage par pompe à chaleur: coûts de système et de fonctionnement

La puissance de la pompe à chaleur est sélectionnée en fonction des fonctions qui lui seront attribuées. S'il ne s'agit que de chauffage, les calculs peuvent être effectués dans une calculatrice spéciale, en tenant compte de la perte de chaleur du bâtiment. À propos, la meilleure performance de la pompe à chaleur en cas de perte de chaleur du bâtiment n’est pas supérieure à 80 - 100 W / m2. Pour simplifier, nous supposons que pour chauffer une maison de 100 m2 avec une hauteur de plafond de 3 m et une perte de chaleur de 60 W / m2, une pompe d’une capacité de 10 kW est requise. Pour chauffer l'eau devra prendre l'appareil avec une marge de puissance - 12 ou 16 kW.

Le coût de la pompe à chaleur dépend non seulement de la puissance, mais également de la fiabilité et des exigences du fabricant. Par exemple, une unité avec une capacité de 16 kW de production russe coûtera 7 000 m3, et une pompe étrangère RFM 17 d’une capacité de 17 kW coûtera environ 13 200 m3. avec tout l'équipement connexe, à l'exception du collecteur.

La prochaine ligne de dépenses sera la disposition du collecteur. Cela dépend aussi de la capacité de l'installation. Par exemple, pour une maison de 100 m2 dans laquelle des sols chauds (100 m2) sont installés partout ou des radiateurs de 80 m2, ainsi que pour chauffer de l'eau à + 40 ° C dans un volume de 150 l / h, des puits de forage pour les collecteurs seront nécessaires. Un tel collecteur vertical coûtera 13 000 $.

Le collecteur au bas du réservoir coûtera un peu moins cher. Dans les mêmes conditions, il en coûtera 11 000 $. Mais il est préférable de spécifier le coût d'installation d'un système géothermique dans des entreprises spécialisées, cela peut être très différent. Par exemple, le montage d’un collecteur horizontal pour une pompe d’une puissance de 17 kW ne coûtera que 2 500 USD. Et pour la pompe à chaleur à air, le capteur n'est pas nécessaire du tout.

Au total, le coût de la pompe à chaleur est de 8 000 cu en moyenne, l'arrangement d'un collecteur est de 6000 cu en moyenne

Le coût mensuel du chauffage de la pompe à chaleur ne comprend que le coût de l’électricité. Vous pouvez les calculer comme suit - sur la pompe devrait être indiqué la consommation d'énergie. Par exemple, pour la pompe de 17 kW ci-dessus, la consommation électrique est de 5,5 kW / heure. Au total, le système de chauffage fonctionne 225 jours par an, c.-à-d. 5400 heures. Étant donné que la pompe à chaleur et le compresseur qui y est installé fonctionnent de manière cyclique, la consommation électrique doit être divisée par deux. Pendant la saison de chauffage, 5400 h * 5,5 kW / h / 2 = 14850 kW seront dépensés.

Multipliez le nombre de kWh consacrés au coût de l'énergie dans votre région. Par exemple, 0,05 cu pour 1 kW / heure. Total pour l'année sera dépensé 742,5 $. Pour chaque mois au cours duquel la pompe à chaleur fonctionnait pour le chauffage, il faut 100 cu coûts d'électricité. Si vous divisez les coûts par 12 mois, dans un mois, vous obtiendrez 60 cu.

Veuillez noter que plus la consommation d'énergie de la pompe à chaleur est faible, plus le coût mensuel est bas. Par exemple, il existe des pompes de 17 kW qui ne consomment que 10 000 kW par an (coût 500 $). Il est également important que les performances de la pompe à chaleur soient supérieures, plus la différence de température entre la source de chaleur et le liquide de refroidissement dans le système de chauffage est faible. C'est pourquoi ils disent qu'il est plus rentable d'installer un plancher chauffant et des ventilo-convecteurs. Des radiateurs de chauffage standard avec réfrigérant à haute température (+65 - +95 ° C) peuvent également être installés, mais avec un accumulateur de chaleur supplémentaire, par exemple une chaudière à chauffage indirect. Pour la surchauffe de l'eau dans l'eau chaude sanitaire est également utilisé chaudière.

Les pompes à chaleur sont bénéfiques lorsqu'elles sont utilisées dans des systèmes bivalents. En plus de la pompe, vous pouvez installer un capteur solaire capable de fournir de l'électricité à la pompe en été, en cas de refroidissement. Pour le filet de sécurité hivernal, vous pouvez ajouter un générateur de chaleur qui réchauffera l'eau pour l'alimentation en eau chaude et les radiateurs à haute température.

Une pompe à chaleur va chauffer la maison. Expérience FORUMHOUSE

Outre les dispositifs de chauffage traditionnels au gaz, à l'électricité ou aux combustibles solides, il existe d'autres sources de chaleur.

Dans notre climat, la saison de chauffage dure plus de six mois et, en été, nous devons dépenser de l’argent pour les systèmes de climatisation. Il est bon que la maison soit située dans des territoires «développés» où le gaz est fourni. Et que se passe-t-il s'il n'y a pas de coffre, et dans un avenir prévisible n'est pas prévu. Ces dernières années, les pompes à chaleur sont devenues de plus en plus courantes en tant qu'alternatives aux types de chauffage classiques. Et parmi les utilisateurs de FORUMHOUSE, il existe des propriétaires de tels équipements, prêts à partager une expérience utile.

Comment ça marche

Les principaux composants de l'unité: compresseur, échangeur de chaleur, pompe de circulation, automatique, circuit d'alimentation. La pompe peut capter la chaleur de trois sources.

À en juger par les discussions, nous avons deux options en demande: l’eau et le sol. Ceci est dû aux limitations de température - la source doit être positive. L'emplacement du circuit d'alimentation est horizontal ou vertical. Dans le premier cas, la ligne est posée en dessous du niveau de gel - à partir de 1,5 mètre de profondeur. Ou au fond du réservoir, même lors de fortes gelées - jusqu'à + 4⁰С. La longueur du circuit dépend des dimensions de la pièce chauffée et de la puissance de la pompe. Dans le second cas, des sondages sont forés pour des sondes d’une profondeur moyenne de 50 à 70 mètres. Piastrov AB, l'un des membres du forum et le propriétaire de la pompe à chaleur, a décrit le système vertical en tant que tel.

Les sondes géothermiques, une conduite en boucle à travers laquelle l’éthylène glycol circule, collectent la chaleur. Ils descendent dans des puits de 50 à 70 mètres de profondeur. Il s’agit d’un circuit externe dont le nombre dépend de la puissance de la pompe à chaleur. Pour une maison de 100 mètres carrés, deux sondes seront nécessaires - deux puits.

Circuit de chauffage

Une pompe à chaleur, contrairement aux chaudières au gaz, au charbon ou à l’électricité, chauffe le porteur à une moyenne de 40 ° C. C'est la température optimale à laquelle l'usure des équipements est minimale et la consommation d'électricité. Pour les radiateurs conventionnels, ces indicateurs ne suffisent pas. Par conséquent, avec la pompe à chaleur ne sont généralement pas utilisés tuyaux et batteries, et un sol chaud. Il est plus efficace avec ce chauffage caloporteur. Seul le pas entre les tuyaux devrait être inférieur. Il convient de noter que le sol chaud crée des restrictions sur le choix des meubles et assèche l'air. Nécessite une hydratation supplémentaire. En été, les sols peuvent fonctionner pour le refroidissement.

Forces et faiblesses

En outre, il n’ya aucune dépendance vis-à-vis des producteurs de gaz et des visites aux autorités pour approbation. Et les exigences pour la chaufferie ne sont pas si strictes. Après le démarrage, les coûts d'exploitation sont minimes. Seule l'électricité est payée, la pompe moyenne consomme environ 4 kW par heure. Les modèles modernes d’impulsion ne fonctionnent pas en continu, mais s’allument au besoin. Cela réduit le nombre d'heures de travail par saison et les coûts énergétiques.

Le principal inconvénient du chauffage géothermique est le prix de l'émission, même une unité chinoise ou domestique, sans parler des marques européennes, coûte plusieurs milliers d'euros. Avec l'agencement du circuit externe et de l'installation, le plaisir se traduira par des centaines de milliers de roubles. Selon les calculs des experts et des propriétaires, la pompe sera rentable dans plusieurs années. Cela fonctionne sur la source donnée, comparé au coût d'une tonne de charbon ou d'un cube de bois de chauffage, les économies sont considérables. Mais tout le monde ne dispose pas d'un demi-million supplémentaire pour l'équipement et la mise en service.

Si le réservoir n'est pas loin du site, il s'avère beaucoup moins cher, les dépenses en forage coûteux disparaîtront.

Les puits en exploitation optimisent également le processus en devenant une source de chaleur. Ceci est confirmé par le forumchanin det maros d'Ust-Kamenogorsk. Il travaille dans une entreprise de fabrication de pompes à chaleur et fournit des services d'installation. Par conséquent, il comprend parfaitement la situation et à la question d'un participant de la branche s'il a besoin de sondes, s'il y a des puits dans la région, une réponse exhaustive.

Pourquoi vous embêtez-vous avec des sondes, s'il y a assez d'eau? Vous passerez d'un puits à l'autre par le biais du TN. Nous sommes occupés avec des sondes, quand il n’ya pas d’eau sur le site ou que le poteau est petit, cela ne couvre pas les besoins. Pour une pompe de 10 kW, un volume de 3 cubes est nécessaire.

Les secrets du bricolage

Mais les plus grandes économies sont réalisées lorsque vous possédez une pompe à chaleur. Le nœud principal est un compresseur; ils proviennent de climatiseurs puissants et de systèmes divisés, leurs paramètres techniques sont similaires. Les échangeurs de chaleur sont vendus prêts à l'emploi, mais certains artisans et ils parviennent à souder des tuyaux en cuivre. En tant que réfrigérant - fréon, il est également vendu en bouteilles. Les contrôleurs, les relais, les stabilisateurs, tous les éléments séparément coûteront deux fois moins cher que dans l’ensemble fini.

Le plus souvent, les produits artisanaux sont organisés au-dessus des étangs ou lorsqu'il y a déjà un puits en exploitation. En raison du fait que la part du lion des dépenses revient aux travaux de terrassement et aux économies maximales qui en résultent.

L'artisan aparat2, de Riga, a lui-même collecté le chauffage géothermique et en a fait un reportage photo, décrivant en détail toutes les opérations.

J'ai assemblé un TN à partir de deux compresseurs monophasés de 24 000 BTU chacun (7 mètres carrés par temps froid). Le résultat a été une cascade avec une capacité thermique de 16-18 kilowatts, avec une consommation d'électricité d'environ 4,5 kW par heure. J'ai choisi deux compresseurs pour qu'il y ait moins de courants, je ne vais pas démarrer en même temps. En attendant, seul le deuxième étage est habité et un compresseur suffit. Et, ayant expérimenté sur un, alors je vais améliorer le deuxième design.

De plus, forumchanin a décidé de ne pas dépenser d’argent pour des échangeurs de chaleur à plaques prêts à l’emploi. Ils exigent un traitement de l'eau et ils pèsent lourd. Il a combiné un échangeur fabriqué avec une batterie pour augmenter l'efficacité. Le résultat était une installation fonctionnelle parfois moins chère que l’achat.

Cependant, les pompes à chaleur sont une option alternative lorsqu'il n'y a pas de gaz et de grandes surfaces de chauffage. Même avec l'auto-assemblage du système, le coût des composants est considérable. Un examen plus approfondi du sujet peut concerner la branche des pompes à chaleur, il existe de nombreux conseils utiles, les utilisateurs du forum peuvent partager leurs expériences et discuter de divers modèles. Les instructions pas à pas de aparat2 vous aideront à gérer l’assemblage. Et les options pour chauffer une grande maison sans gaz dans la vidéo - un bon exemple. Pour les propriétaires de maisons en bois - une vidéo sur les caractéristiques de la pose de canalisations.

Pompe à chaleur pour piscine: critères de sélection + règles d'installation

Les pompes à chaleur sont certainement l'une des meilleures inventions dans le domaine des systèmes de chauffage. Il permet littéralement d'extraire l'énergie nécessaire à la formation de conditions confortables directement dans l'air, ainsi que dans la terre ou dans l'eau.

Si vous utilisez une pompe à chaleur pour la piscine, le coût de chauffage de l'eau peut être considérablement réduit.

Comment fonctionne une telle pompe?

L'énergie est partout, même dans les objets qui nous semblent extrêmement froids. Juste cette énergie a un faible potentiel. Les pompes à chaleur peuvent l’extraire de l’environnement et la convertir en énergie à fort potentiel. Dans cet état, l'énergie thermique peut être utilisée pour le chauffage.

Les pompes à chaleur, cependant, comme les réfrigérateurs, fonctionnent sur le principe de Carnot. Le réfrigérateur déplace l'énergie thermique de la chambre vers l'espace environnant pour créer un effet de refroidissement, puis la pompe à chaleur fonctionne dans le sens opposé.

Un tel système est constitué de deux parties principales - externe et interne, entre le compresseur et l’évaporateur. Ainsi, le liquide de refroidissement circule dans un système de tuyaux qui se trouvent à l'extérieur. En même temps, il absorbe l’énergie dispersée dans la terre, dans l’eau ou dans l’air, en fonction du type de pompe.

Ensuite, le liquide de refroidissement traverse la chambre de l'évaporateur, rempli de réfrigérant (généralement du fréon). Le réfrigérant bout à très basse température. Lorsqu'il est chauffé au contact d'une énergie thermique de faible potentiel, il passe à l'état gazeux et pénètre dans le compresseur.

Ici, le gaz est chauffé et transféré dans le condenseur. Ensuite, le liquide de refroidissement se refroidit pour revenir à l’état liquide et la chaleur qu’il récupère entre dans le système de chauffage interne, c.-à-d. sur le système de chauffage à la maison ou, dans ce cas, la piscine. Le cycle est répété plusieurs fois.

Bien entendu, pour le fonctionnement d’un tel système, à savoir des unités de pompage, il faudra une certaine quantité d’électricité, sans accès auquel le système ne pourra pas fonctionner. Mais la quantité d’électricité requise par la pompe à chaleur est environ quatre fois inférieure au coût de chauffage direct de l’eau avec un radiateur électrique. Avec une consommation d'énergie inférieure à 2,5 kW pour le fonctionnement de l'électricité, la pompe à chaleur peut générer plus de 10 kW d'énergie thermique.

Comment choisir un système approprié?

Les caractéristiques de conception de la pompe à chaleur la rendent plus résistante aux effets de la forte humidité que tout autre système de chauffage à eau. Mais vous devez choisir le type de pompe à chaleur, c.-à-d. déterminer la source d'énergie thermique potentielle basse.

Plus la température ambiante est stable, plus la pompe à chaleur fonctionne efficacement. La terre est considérée à cet égard comme la meilleure option, mais la mise en œuvre pratique nécessite la réalisation d'un certain nombre de conditions pas très simples.

Vous aurez besoin d'un vaste terrain et de travaux de terrassement à grande échelle. Les tuyaux dans lesquels circule l’eau devront être placés dans l’épaisseur du sol, il n’est pas toujours possible ni commode de satisfaire à cette exigence. Les pompes à chaleur sol-eau sont rarement utilisées pour les piscines.

La pompe à chaleur pour eau est un peu plus facile à organiser car l’eau est utilisée comme source d’énergie. La meilleure option - située près d’un réservoir: étang, lac, rivière, etc. Tous les propriétaires fonciers n'ont pas accès à de telles ressources. Une solution plus abordable au problème consiste à abaisser les conduites d’eau dans le puits ou dans le puits. Cela signifie qu’il faudra peut-être aménager une source d’eau supplémentaire sur le site.

Il faudra moins de temps et d’efforts pour installer une pompe à chaleur consommant de l’énergie dispersée dans les masses d’air. Pour organiser un échange d'air intensif, utilisez des ventilateurs puissants. Ni poser des tuyaux dans le sol, ni percer un nouveau puits.

Bien entendu, l'efficacité du chauffage avec une pompe à chaleur à air peut être légèrement inférieure à celle obtenue avec des sources d'énergie stables telles que la terre ou l'eau. Cependant, pour une utilisation de la saison du printemps à l’automne et pas toute l’année, ce modèle s’adapte parfaitement. La plupart des piscines dans les zones utilisées pendant cette période.

La pompe à chaleur peut également être utilisée avec d'autres systèmes de chauffage, par exemple avec un chauffage électrique. Pour le chauffage domestique, de tels modèles sont parfois associés à une chaudière à gaz ou électrique. Ceci est particulièrement approprié dans les zones à climat rigoureux, car lorsque la température de l'air est inférieure à -20 degrés, l'efficacité des pompes à chaleur diminue fortement.

Une caractéristique de tout modèle de pompe à chaleur industrielle est son prix élevé. Vous pouvez réduire les coûts si vous construisez vous-même un tel appareil. Ce n’est pas une tâche trop difficile, de nombreux artisans s’y sont bien acquittés. Mais les modèles industriels sont plus fiables, plus efficaces et plus faciles à gérer.

Selon des critiques, le coût élevé du modèle industriel de pompe à chaleur porte ses fruits dès les premières années de fonctionnement, et parfois même en quelques mois seulement. Il est très important de choisir un modèle dont la puissance correspondra exactement aux besoins de l'objet en chaleur.

Perte de chaleur de l'objet

Afin de choisir la bonne pompe à chaleur pour le courant, il est nécessaire de déterminer la perte de chaleur de l'objet dans lequel l'appareil sera installé. Dans le cas de la piscine devrait être considéré:

  • l'endroit où se trouve la piscine;
  • la disponibilité et le degré de fiabilité de la piscine;
  • le volume de la cuvette de bain;
  • température initiale de l'eau;
  • température optimale des eaux de baignade;
  • la présence de facteurs supplémentaires affectant le changement de température de l'eau: chauffage de l'air dans un bâtiment couvert, climatisation, etc.

Pour calculer la perte de chaleur d'une structure, certains experts recommandent d'utiliser la méthodologie décrite dans le document DBN B.2.5-67: 2013. La puissance de la pompe doit être 30% supérieure à la perte de chaleur de la piscine.

Ces calculs sont assez spécifiques, il vaut mieux les confier à un spécialiste. Des conseils utiles peuvent être obtenus auprès de professionnels expérimentés qui sont engagés dans la production ou la vente de pompes à chaleur. Des informations utiles sur la capacité du dispositif échangeur de chaleur sont également utiles lors du choix d’une pompe à chaleur.

Cet indicateur reflète la consommation d’énergie thermique pour chauffer l’eau de la piscine pendant une certaine période. Dans une forme simplifiée, la formule peut ressembler à:

P = 1,16 X ΔT / t X V (kW)

  • 1,16 est le facteur de correction de perte de chaleur;
  • ΔT est le nombre de degrés séparant la température initiale et finale de l'eau dans le bassin, ºС;
  • t est la durée de fonctionnement de l'appareil jusqu'à ce que la température d'eau souhaitée, heure, soit atteinte;
  • V est le volume de la cuvette, cub. m

Bien entendu, cette formule ne prend pas en compte un certain nombre de facteurs tels que l’effet du chauffage dans la piscine couverte, la présence de la climatisation, la présence d’isolant, etc. Mais lors du choix d'un modèle de pompe à chaleur approprié, un tel calcul peut s'avérer très utile. Au cours des calculs, il est utile de prendre en compte le fait que la température optimale pour une piscine couverte est de 28 degrés et que la température de l’eau est de 24 degrés.

Points importants lors du choix d'une pompe

En choisissant une pompe à chaleur appropriée, on ne devrait pas être guidé uniquement par sa puissance. D'autres facteurs sont également importants. Par exemple, ce sont les dimensions d’une pompe qui ressemble à une grande boîte métallique. Le site d’installation étant généralement choisi à l’avance, vous devez vous assurer que le modèle sélectionné y restera librement, tout en laissant un espace suffisant pour la personne qui installera et entretiendra l’appareil.

Plus la différence entre la température de l'air extérieur et la température de l'eau de la piscine est petite, plus l'utilisation de la pompe à chaleur sera efficace et plus ses performances seront élevées. Le contrôle automatique de certains modèles permet de modifier le fonctionnement de la pompe en tenant compte non seulement de la température extérieure, mais également du taux d’eau de refroidissement de la piscine ainsi que de la capacité du bâtiment (dans le cas d’une piscine intérieure) à rester au chaud.

Pendant le fonctionnement, la pompe à chaleur vibre et produit du bruit. Moins il y a de bruit sur le site, mieux c'est. Avant d'acheter, vous devez trouver un moyen d'estimer le niveau de bruit émis par différents modèles de pompes à chaleur.

La disponibilité d'une unité de contrôle automatique peut affecter de manière significative le coût de l'unité. Si les fonds le permettent, n'abandonnez pas cet ajout moderne et pratique. Premièrement, l’automatisation augmente le confort lors de l’utilisation d’un équipement, puisqu’il n’est pas nécessaire d’être constamment distrait pour l’allumer, le régler, l’éteindre, etc.

Deuxièmement, le fonctionnement du dispositif en mode automatique augmente considérablement la ressource de son travail, c.-à-d. durée de vie. Mais les pannes sont toujours possibles. Réduire au minimum les problèmes liés au fonctionnement de la pompe à chaleur facilitera la disponibilité des documents correctement exécutés pour le service de garantie du dispositif.

Cependant, la présence du formulaire officiel avec le sceau n'est pas suffisante. Parfois, les vendeurs ne disent pas grand-chose au fait que la réparation sous garantie est effectuée par une entreprise spécialisée, située à une centaine de kilomètres du site d’installation de l’équipement. Il est également arrivé que l'appareil soit envoyé à l'étranger pour réparation. Un tel service de garantie est extrêmement gênant, car il prend tous les mois au propriétaire.

Les artisans qui peuvent facilement réparer les appareils électroménagers doivent d’abord connaître les caractéristiques de l’appareil du modèle sélectionné et avoir accès aux pièces de rechange. Si les pièces nécessaires ne sont pas disponibles quelque part à proximité, elles devront être commandées spécialement, payées pour une livraison à long terme, etc. la prévoyance aidera à éviter de tels problèmes.

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