[PDF] Principe de fonctionnement et réversibilité de la PAC





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Principe de fonctionnement et réversibilité de la PAC

FONCTIONNEMENT. TECHNOLOGIES. RÉGULATION. RÉVERSIBILITÉ. Cycle thermodynamique idéal du fluide qui circule dans la pompe à chaleur. DIAGRAMME DE MOLLIER.



Thermodynamique

Démonstration du principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur à compression. • Analyse quantitative du cycle thermodynamique correspondant.



Pompe à chaleur que dois-je savoir ?

II.6. LE DIAGRAMME ENTHALPIQUE- LE CYCLE THERMODYNAMIQUE. III LA POMPE A CHALEUR. III.1 VUE D'ENSEMBLE D'UNE POMPE A CHALEUR AIR/EAU. III.2. PRESENTATION.



C4 Pompe à chaleur

des phénomènes d'irréversibilité qui apparaissent le long du cycle thermodynamique réel. Page 4. EPFL-TRAVAUX PRATIQUES DE PHYSIQUE. C4-4.



CYCLES THERMODYNAMIQUES DES MACHINES THERMIQUES

VI.10.4.1 Fonctionnement des RNR type Phénix . . . . . . . . . . . . . . 135 pompe `a chaleur : on définit un coefficient de performance (COP) ? =.



Thermodynamique

Moteurs cycliques. ? Ennoncés historiques du 2ème principe. ? Le cycle de Carnot. Rendement d'un moteur. ? Le refrigerateur. ? La pompe à chaleur.



cours n° 7 : Les machines thermiques dithermes

(pompe à chaleur) ou du travail (moteur thermique) à partir de sources de chaleur uniquement (c'est l'application du 1er principe de la thermodynamique).



Sous action 5.2 Modélisation de la pompe à chaleur

Analyse thermodynamique de la pompe à chaleur . Puissance électrique nécessaire au fonctionnement du compresseur (kW).



NOTICE DUTILISATION - Aéromax 5

CHAUFFE-EAU THERMODYNAMIQUE AÉROMAX 5 fonctionnement (pompe à chaleur ventilateur



thermodynamique ECH2 O

Dans ce mode la priorité est donnée au fonctionnement thermodynamique afin de favoriser au maximum la part couverte par la pompe à chaleur (priorité PAC).



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Pompes à chaleur Pompe à chaleur = machine thermodynamique permettant de transférer de la chaleur d'une « source froide » (ex: eau air sol)

  • Comment fonctionne une pompe à chaleur thermodynamique ?

    La pompe à chaleur intégrée au chauffe-eau thermodynamique dispose d'un ventilateur qui aspire l'air environnant, afin de réchauffer un fluide frigorigène circulant dans un circuit fermé. L'air est ensuite rejeté dans le local ou hors de l'habitation, une fois que les calories qu'il contient ont été extraites.

  • Comment calculer le COP d'une pompe à chaleur PDF ?

    Le coefficient de performance se calcule simplement : COP = nombre de kWh produits par la PAC / nombre de kWh consommés par la PAC. C'est donc une simple division qui donne une valeur sans unité. Ainsi, une pompe à chaleur qui a un COP de 4 utilise 1 kWh d'électricité pour fournir 4 kWh d'énergie de chauffage.
  • La pompe à chaleur (PAC) air-eau retient un fluide frigorigène capable de puiser dans les calories de l'air extérieur. Automatiquement, le fluide augmente en température, puis il remonte à l'état de gaz. Ce gaz est aspiré par un compresseur électrique qui génère une vapeur à haute pression.

FORMATION

BÂTIMENTDURABLE

François RANDAXHE

Principe de fonctionnement et réversibilité

de la pompe à chaleur

POMPEÀCHALEUR:

CONCEPTION

AUTOMNE2017

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017

OBJECTIFS DE LA PRÉSENTATION2

NRappeldesprincipesfondamentaux

simultanéité) despompesàchaleur FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017

TABLE DES MATIÈRES3

PRINCIPEDEFONCTIONNEMENT

PRÉSENTATIONDESTECHNOLOGIES

NTypes

NPACàcompression:moteurélectrique

NPACàcompression:moteurgaz

NPACàabsorption

NSourcesfroides

NPACaérothermique

NPACgéothermique

NSourceschaudes

RÉGULATION

RÉVERSIBILITÉETSIMULTANÉITÉ

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENTTECHNOLOGIES RÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

INTRODUCTION4

Ilyadelachaleurdansetle

sol.

NIlestpossiblederécupérercette

énergie"inépuisable»etdeservir

pourlechauffageetlaproduction chaudesanitairegrâceauxpompesà chaleur.

NLaconceptioninstallation

desinstallations"traditionnelles»dela phasedesélectionson fonctionnement.

NLamiseendelapompedu

systèmecomplet(capteur,pompeà chaleur,émetteurdechaleur)a

égalementuneinfluencemajeuresur

saperformance. FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENTTECHNOLOGIES RÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

NAugmentesonniveaudetempérature,

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT5

Vapeur

basse pression

Vapeur

haute pression

Liquide

basse pression

Liquide

haute pressionDÉTENDEUR

CONDENSEUR

COMPRESSEUR

ÉVAPORATEURSource

froide

Installation

de chauffage FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENTTECHNOLOGIES RÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

DIAGRAMME DE MOLLIER6

COMPRESSEUR

Pression

[bar]

CONDENSEUR

DÉTENDEUR

ÉVAPORATEUR

Enthalpie

[kJ/kg]

Vapeur

basse pression

Vapeur

haute pression

Liquide

basse pression

Liquide

haute pression P1 P23 41
2 h3h1h2 FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENTTECHNOLOGIES RÉGULATION RÉVERSIBILITÉ EFFICACITÉ THÉORIQUE DU SYSTÈME THERMODYNAMIQUE7

Danslapratique:

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENTTECHNOLOGIES RÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

INFLUENCE DES TEMPÉRATURES DE SOURCES8

etlemilieuàchaufferserafaible.

NExemple:

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENTTECHNOLOGIES RÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

INFLUENCE DES TEMPÉRATURES DE SOURCES9

1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 -20-15-10-50510152025

COP à

pleine charge [

Température d'évaporation [°C]

Température de condensation : 30°C

Température de condensation : 35°C

Température de condensation : 40°C

Température de condensation : 45°C

Température de condensation : 50°C

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017

TABLE DES MATIÈRES10

PRINCIPEDEFONCTIONNEMENT

PRÉSENTATIONDESTECHNOLOGIES

NTypes

NPACàcompression:moteurélectrique

NPACàcompression:moteurgaz

NPACàabsorption

NSourcesfroides

NPACaérothermique

NPACgéothermique

NSourceschaudes

RÉGULATION

RÉVERSIBILITÉETSIMULTANÉITÉ

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

PAC À COMPRESSION : MOTEUR ÉLECTRIQUE11

Compresseuràmoteurélectrique:

ÖEconomiepouvantaller30%

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

PAC À COMPRESSION : MOTEUR GAZ12

arbredetransmission. derefroidissementdumoteur

Vapeur

basse pression

Vapeur

haute pression

Liquide

basse pression

Liquide

haute pressionDÉTENDEUR

CONDENSEUR

COMPRESSEUR

ÉVAPORATEURSource

froide

Installation

de chauffage

Gaz naturelChaleur utileMOTEURÀGAZ

Transmission

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

PAC À ABSORPTION13

Vapeur

basse pression

Vapeur

haute pression

Liquide

basse pression

Liquide

haute pression

Source

froide

Installation

de chauffage

Source de

chaleur

DÉTENDEUR

ABSORBEURDÉTENDEUR

ÉVAPORATEURCONDENSEUR

DÉSORBEUR

POMPE absorbant haute pression absorbant basse pression

Solution de 2 fluides

Chaleur

utile

COMPRESSIONTHERMOCHIMIQUE

Solution de 2 fluides

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

PAC À ABSORPTION14

Principe:

NLaproductiondechaleurestassuréepar:

Avantages:

Inconvénients:

NEncombrement

NCoût

NComplexité

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

PAC À ABSORPTION15

Evaporateur

Ventilateur

(avec moteur basse consommation)

Rectificateur

Générateur

Entrée air brûleur

Ventilateur + brûleur

Coffret électrique

Plaques signalétiques

Chambre de combustion

Pompe à huile

Siphon

Réservoir intermédiaire

de fluide frigorigène

Condenseur/Absorbeur

Moteur de la pompe de solution

Pompe de solution

Alimentation gaz

Départ/retour chauffage

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

SOURCES FROIDES16

SOURCE

FROIDETYPE DE PAC

CAPTAGE

Capteurs

enterrés horizontaux

Capteurs

enterrés verticaux

PAC sur nappe

phréatique

SOLsol / solPAC à détente

directe-- sol / eauPAC mixte-- eau glycolée / eauPAC à fluides intermédiaires-

EAU--PAC à fluides

intermédiaires

SOURCE

FROIDETYPE DE PAC

CAPTAGE

Air extérieurAir intérieur

AIR air / eauPAC mixte- air / airPAC à détente directe FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

SOURCES FROIDES: PAC AÉROTHERMIQUES17

Simpleàmettreen:

NAucuncapteuràinstaller

NSansautorisationspéciale

Sourcefroide:

NAirambiant

NAirextérieur

Performance:

NTempératuredevariebeaucoupaucoursde

Température mensuelles moyennes, Uccle

2015Normale

1981-2010

Valeurs extrêmes

1981-2014

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

SOURCES FROIDES: PAC AÉROTHERMIQUES18

NMonosplitetMulti-split:

Sansrécupérationdechaleur

NBallonthermodynamiquepourlaproduction

Préchauffagedepulsé

Chauffage

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

SOURCES FROIDES: PAC GÉOTHERMIQUES19

Ellespuisentlachaleurdanslesolounappepar

réseaudecapteursoudeforages.

Capteurshorizontaux:

Capteursverticaux(ouverts/fermés):

NNécessitederéaliserdesforages

Corbeillesgéothermiques:

NSystèmealternatif

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

SOURCES FROIDES: PAC GÉOTHERMIQUES20

PACsurnappephréatique:

NNécessitent1ou2forages:

NSystèmesàunseulforage:

pluviales

NSystèmeàdeuxforages:

Evitelegaspillagedesouterraine.

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

SOURCES FROIDES: EAUX DE SURFACES21

Surrivière,canal,lac?

NPrendreencompte:

DébitprélevéparlaPAC.

Débitducours.

Réglementationsrégionales.

NExemple:ReibelHouse

chauffageetlerefroidissementdesbureaux. FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ SOURCES FROIDES: EAUX USÉES ET CHALEUR FATALE22

NTempératuresituéeentre10et15C

N2possibilitésdecaptationdechaleur:

Récupérationdechaleurfatale

multiples FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

SOURCES CHAUDES23

parlesystème. fournieauréseaudechauffage: compriseentre35et45C. leurconsommationestplusélevée. FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

SOURCES CHAUDES: RADIATEURS24

Enrénovation:

latempératuremoyennededans:

ÖOKsifaiblebesoinsenchaleur

souventsuffisammentsurdimensionnés

Enneuf:

NRadiateurs:

ÖAttention:Encombrementpossible

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

PAROIS CHAUFFANTES25

Paroischauffantes

Plancher chauffant

TABS FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIESRÉGULATION RÉVERSIBILITÉ

POUTRES CHAUDES/FROIDES ET VENTILO-CONVECTEURS26

Ventilo-convecteurs:

N2Types:

ventilo-convecteursàeau

Poutresclimatiques(chaudes/froides):

induiteparlapulsiondeneuf FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017

TABLE DES MATIÈRES27

PRINCIPEDEFONCTIONNEMENT

PRÉSENTATIONDESTECHNOLOGIES

NTypes

NPACàcompression:moteurélectrique

NPACàcompression:moteurgaz

NPACàabsorption

NSourcesfroides

NPACaérothermique

NPACgéothermique

NSourceschaudes

RÉGULATION

RÉVERSIBILITÉETSIMULTANÉITÉ

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIES RÉGULATIONRÉVERSIBILITÉ

PRINCIPE DE MONOVALENCE ET DE BIVALENCE28

Fonctionnementmonovalent:

NLaPACestl'uniqueproducteurdechaleur

Fonctionnementbivalent:

FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIES RÉGULATIONRÉVERSIBILITÉ

PRINCIPE DE MONOVALENCE ET DE BIVALENCE29

Température de

dimensionnement

Température de

bivalenceLimite de chauffage

Pompe à

chaleur

Pompe à

chaleur

Température de

dimensionnement

Température de

bivalenceLimite de chauffage Jours Jours

Temp. Ext. (

°C)

Temp. Ext. (

°C)

Chaudière

ChaudièrePuissance

de base

Puissance

de base FORMATIONBÂTIMENTDURABLE: POMPEÀCHALEUR: CONCEPTIONAUTOMNE2017 FONCTIONNEMENT TECHNOLOGIES RÉGULATIONRÉVERSIBILITÉquotesdbs_dbs16.pdfusesText_22
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