L'ABC des pompes à chaleur

BAC D'EAU DE CONDENSATION

Le bac d'eau de condensation sert de récipient collecteur pour l'eau accumulée au niveau de l'évaporateur, qui peut ensuite être évacuée de manière centralisée. Il a pour but d'éviter que l'eau ne goutte sur le sol.

BALLON TAMPON

Le ballon tampon remplit une série de fonctions importantes dans les installations de chauffage utilisant des pompes à chaleur : il augmente la durée de vie moyenne des pompes à chaleur en chauffant et en emmagasinant l'eau de chauffage pendant une période plus longue. Le ballon tampon sert également à séparer les systèmes, fournit l'énergie nécessaire pour le dégivrage et fait fonction de séparateur hydraulique.

BESOIN DE CHALEUR POUR LE CHAUFFAGE

Le besoin de chaleur pour le chauffage est la quantité d'énergie que doit fournir le système de chauffage durant l'année pour le chauffage des locaux et la production d'eau chaude sanitaire. Le calcul du besoin de chaleur pour le chauffage fait appel aux facteurs suivants : les déperditions thermiques par transmission, c'est-à-dire la quantité de chaleur transmise à l'environnement à travers les murs extérieurs, les fenêtres et le toit, et les déperditions thermiques par renouvellement d‘air, c'est-à-dire la quantité de chaleur transmise à l'environnement par ventilation active et passive. Ce besoin est réduit par les gains de chaleur internes, par ex. la chaleur des corps et des appareils, ainsi que par le gain de chaleur solaire (par ex. rayonnement par des fenêtres orientées au sud). En Allemagne, le décret sur les économies d'énergie (EnEV) définit la méthode de calcul du besoin de chaleur pour le chauffage annuel.

BESOIN DE CHALEUR/CHARGE DE CHAUFFAGE

Le concept « charge de chauffage » désigne le besoin de chaleur calculé conformément à la norme DIN EN12831.

BIVALENT

voir mode de fonctionnement

CHAUFFAGE AU MUR

voir Chauffage de surface

CHAUFFAGE DE SURFACE

Un chauffage de surface s'accommode de températures de départ relativement basses de l'eau chaude, grâce aux grandes surfaces de chauffe. Dans ce système, l'eau circule dans des tuyaux installés dans le sol (chauffage par le sol),  sur le mur (chauffage mural) ou sous le plafond (chauffage au plafond). Les faibles températures de l'eau favorisent un fonctionnement efficace de la pompe à chaleur. De plus, les chauffages de surface produisent une chaleur douce et régulière sur toute la surface et créent ainsi une plus grande sensation de confort.

CIRCUIT SECONDAIRE

Le circuit secondaire est le circuit de distribution de la chaleur reliant le ballon tampon de l'installation aux consommateurs.

COEFFICIENT DE PERFORMANCE

Le coefficient de performance est le rapport entre l'énergie thermique produite et l'énergie électrique consommée. Comme cette valeur varie fortement au cours de l'année, on utilise souvent, pour évaluer l'efficacité d'un système, la performance saisonnière, qui est le rapport calculé sur une base annuelle. 

Coefficient de performance : Qh / Wel

Qh = énergie thermique restituée en kWh ;

Wel = énergie électrique consommée en kWh.

COEFFICIENT DE PERFORMANCE ANNUEL

Le coefficient de performance annuel permet de déterminer l'efficacité énergétique sur la base de plusieurs conditions de température extérieure. Sont prises en compte ici 3 conditions de température extérieure selon la norme VDI 4650, qui sont évaluées en fonction de la fréquence horaire.

Généralement toutefois, la valeur calculée diffère de la valeur réelle. En effet, le coefficient de performance annuel dépend fortement du comportement de l'utilisateur et d'autres facteurs tels que la température de l'eau chaude dans le réservoir d'eau chaude sanitaire, ou la durée et la rudesse de l'hiver.

COMMANDE À DISTANCE

Une commande à distance sans fil peut être installée, dans la salle de séjour par exemple, en complément du système de régulation interne de l'unité intérieure. Elle permet alors, sans câblage gênant, de modifier aisément les principales fonctions et les réglages les plus importants de la pompe à chaleur.

COMPRESSEUR

Le compresseur est un élément essentiel de toute pompe à chaleur. Il existe différents types de compresseurs, qui remplissent deux missions, de manière différente : le transport de la chaleur absorbée dans le bâtiment ainsi que le chauffage du fluide frigorigène par compression. Les systèmes Ecodan utilise pour commander le compresseur des platines Inverter qui permettent une adaptation de la puissance modulaire, en fonction des besoins (et donc une consommation d'énergie qui est elle aussi fonction des besoins).

CONDENSEUR

Le condenseur (ou condensateur) est un échangeur de chaleur de la pompe à chaleur dans lequel le fluide frigorigène est liquéfié et transmet au consommateur la chaleur emmagasinée.

CONTENU DE L'INSTALLATION

Le contenu de l'installation désigne le volume global d'eau contenu dans le système de chauffage, y compris le contenu de tous les réservoirs, tuyaux et raccords, etc.

COP (COEFFICIENT OF PERFORMANCE)

Le COP (coefficient de performance) est le rapport entre la puissance thermique produite et l'énergie électrique consommée. Les valeurs de COP indiquées par Mitsubishi Electric ont été calculées dans les conditions d'essai fixées par la norme EN 14511 et sont toujours fournies avec indication de la puissance de chauffage, de la température extérieure et de la température de départ de l'eau pris pour base pour la mesure.

COURANT DE DÉMARRAGE

Bien que les pompes à chaleur conventionnelles fonctionnent « en douceur », leur démarrage exige pendant un bref moment un courant plus élevé (courant de démarrage). Ce courant élevé ne se rencontre pas avec les pompes à chaleur commandées par inverter, parce que le compresseur démarre à un régime minimum qui augmente ensuite progressivement pour atteindre la puissance nécessaire. Avec un compresseur commandé par inverter, il n'y a pas besoin de démarreur progressif empêchant le démarrage brusque du compresseur.

COURANT DE CHAUFFAGE

Différents fournisseurs d'électricité proposent des tarifs spéciaux pour l'utilisation de systèmes de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire électriques. C'est ainsi que les poêles à accumulation et les installations de chauffage à pompes à chaleur ainsi que les installations destinées à la production d'eau chaude sanitaire peuvent être alimentés par un courant de chauffage meilleur marché.

DÉGIVRAGE

À des températures extérieures s'approchant du point de congélation, l'humidité de l'air se dépose sur l'évaporateur de la pompe à chaleur sous forme de glace. Pour maintenir l'efficacité de la pompe à chaleur air/eau, l'évaporateur doit être dégivré chaque fois que nécessaire. Ce processus automatique utilise de faibles quantités de chaleur, provenant par exemple du ballon tampon.

DÉTENDEUR

Le détendeur joue un rôle particulier dans une pompe à chaleur. Placé entre le condenseur et l'évaporateur, il est destiné à faire baisser la pression du fluide frigorigène et à en réguler l'injection.

DIMENSIONNEMENT

Le dimensionnement d'une pompe à chaleur décrit la puissance de chauffage adaptée au besoin de chaleur et qui crée les conditions d'un fonctionnement efficace de l'installation. Les installations sous- ou surdimensionnées occasionnent des frais inutiles à l'achat et/ou à l'utilisation, l'installation fonctionne de manière peu économique.

DIOXYDE DE CARBONE (CO2)

Le dioxyde de carbone est produit par la combustion des énergies fossiles. N'utilisant aucune technique de combustion, la pompe à chaleur, contrairement aux chaudières fonctionnant à l'aide d'énergies fossiles, ne provoque aucune pollution par le CO2 pendant son fonctionnement.

ÉCART DE TEMPÉRATURE

L'écart de température est la différence entre les températures d'entrée et de sortie d'un fluide caloporteur au niveau de la pompe à chaleur. Il désigne également la différence entre la température de départ et la température de retour.

ÉCHANGEUR DE CHALEUR

Un échangeur de chaleur est un élément capable de transférer la chaleur d'un support à un autre, ou au même, sans que ces supports se mélangent. Des échangeurs de chaleur sont utilisés notamment dans les réservoirs d'eau chaude, sous la forme de tuyaux enroulés ou de faisceaux de tubes destinés à transférer la chaleur de l'eau de chauffage à l'eau sanitaire.

ÉCHANGEUR DE CHALEUR À PLAQUES

L'échangeur de chaleur à plaques a pour but de transférer l'énergie du fluide frigorigène vers l'eau. Il est constitué d'un grand nombre de plaques en acier inoxydable parallèles les unes aux autres. Les espaces qui les séparent sont parcourus alternativement par du fluide frigorigène et de l'eau. La grande surface d'échange ainsi créée favorise un échange efficace pour un encombrement réduit.

EFFICACITÉ

L'efficacité d'une pompe à chaleur définit son rendement. L'efficacité est décrite par exemple par la performance saisonnière, le COP ou le SCOP.

ÉNERGIE SOLAIRE

L'énergie solaire est toujours transformée de manière indirecte par les pompes à chaleur. Celles-ci utilisent l'énergie solaire emmagasinée dans l'air, la terre ou l'eau pour chauffer des bâtiments et produire de l'eau chaude sanitaire.

ÉQUILIBRAGE HYDRAULIQUE

L'équilibrage hydraulique est un processus par lequel chaque radiateur d'une installation de chauffage ou chaque circuit de chauffage d'un chauffage de surface reçoit, pour une température de départ déterminée, la quantité exacte de chaleur nécessaire pour atteindre la température ambiante souhaitée. Un équilibrage hydraulique est une condition fondamentale pour l'octroi d'une subvention pour modernisation du chauffage par la banque de crédit pour la reconstruction (KfW). Le BAFA (Office fédéral de l'économie et du contrôle des exportations), compétent pour les subventions au titre du programme de stimulation du marché pour les énergies renouvelables (MAP) exige lui aussi l'équilibrage hydraulique.

L'ÉTIQUETTE ÉNERGÉTIQUE

Depuis le 26 septembre 2016, tous les systèmes de production de chaleur doivent porter une étiquette énergétique. L'aspect de l'étiquette ainsi que les critères fixant les différentes classes d'efficacité énergétique sont définis par les ordonnances européennes en matière de labels énergétiques.

ÉVAPORATEUR

On appelle évaporateur l'échangeur de chaleur d'une pompe à chaleur au niveau duquel de la chaleur est extraite de l'air extérieur par évaporation du fluide frigorigène, à basse température et faible pression.

FLUIDE FRIGORIGÈNE

Le fluide frigorigène est le fluide de travail d'une pompe à chaleur et est utilisé dans un circuit fermé. Il extrait de l'énergie de l'air tout en chauffant l'eau. Au cours de ce processus, il n'est pas consommé et change simplement d'état, alternant entre l'état gazeux et l'état liquide.

HEURES DE BLOCAGE

Les heures de blocage sont prévues pour l'interruption de l'apport d'énergie aux pompes à chaleur : la « Bundestarifordnung » autorise les entreprises d'approvisionnement en électricité à interrompre pendant jusqu'à 2 heures consécutives, mais jamais pendant plus de 6 heures par tranche de 24 heures, l'apport d'énergie nécessaire aux pompes à chaleur.

HEURES DE BLOCAGE DU FOURNISSEUR D'ÉLECTRICITÉ

Heures pendant lesquelles le fournisseur d'électricité peut bloquer l'alimentation électrique de la pompe à chaleur, voir heures de blocage.

INSTRUCTIONS D'INSTALLATION

Il y a, pour les modules tant extérieurs qu'intérieurs des instructions d'installation qui doivent impérativement être respectées. Une installation correcte des unités est particulièrement importante pour en assurer le fonctionnement optimal.

LABEL DE QUALITÉ CLIMATISEURS

Le « Label de qualité Climatiseurs » atteste que les climatiseurs satisfont aux dispositions légales en vigueur actuellement et que toutes les données techniques importantes figurant dans les fiches techniques, les modes d'emploi et autres documents similaires correspondants sont correctes. L'organisme chargé de l'octroi de ce label (Fachverband Gebäude-Klima e. V. – FGK) vérifie si ces données sont conformes aux conditions générales normalisées, afin de faciliter la comparaison entre les appareils de différents fournisseurs.

LABEL DE QUALITÉ EHPA

Le label de qualité accordé par l'European Heat Pump Association (EHPA), anciennement label de qualité D-A-CH) a pour objectif d'attester de la haute qualité des pompes à chaleur disponibles sur le marché. Ne reçoivent le label que les produits conformes aux directives de qualité établies par l'EHPA en matière de technique, de planification et de service pour les pompes à chaleur. En font partie par exemple la fourniture de pièces de remplacement pendant au moins 10 ans, un réseau de service couvrant toute l'Allemagne, etc. Le respect de ces directives garantit une haute efficacité énergétique et la sécurité de fonctionnement des systèmes de pompes à chaleur.

MAG

voir vase d'expansion

MANOMÈTRE

Un manomètre sert à indiquer la pression de l'eau qui règne dans l'installation de chauffage. Cette pression est exprimée en bars.

MARQUAGE CE

Le marquage CE est un marquage de conformité qui atteste du respect des directives européennes pertinentes et permet donc la circulation des marchandises au sein de l'UE. Depuis le 26 septembre 2015, seuls obtiennent un marquage CE les systèmes de production de chaleur qui remplissent les exigences minimales de rendement et les niveaux d'émissions fixés par la directive EcoDesign (ErP).

MISE EN SERVICE DE POMPES À CHALEUR

Mitsubishi Electric propose, dans le cas de nouvelles installations, un service de mise en service pour pompes à chaleur. Avantage : des entreprises partenaires certifiées exécutent au préalable une série de travaux prédéfinis. En plus de la vérification de l'installation, ce service assure notamment le raccordement du système de pompes à chaleur dans les règles de l'art de la technique frigorifique, configure de manière optimale la régulation de l'installation et en explique le fonctionnement à l'exploitant.

MODE DE FONCTIONNEMENT

On distingue essentiellement trois modes de fonctionnement : monovalent, mono-énergétique, bivalent. En mode monovalent, la pompe à chaleur est configurée pour couvrir exclusivement le besoin en chaleur du bâtiment. En mode mono-énergétique, elle peut également utiliser la résistance électrique. Le mode bivalent permet d'intégrer dans l'installation, en plus de la pompe à chaleur, un système de production de chaleur supplémentaire,  par exemple une chaudière à gaz.

MODULATION, EN CONTINU

voir Technique Inverter

MODULE HYDRAULIQUE

Un module hydraulique est un élément du système de pompes à chaleur Ecodan. Le module est installé dans le bâtiment et, en fonction du modèle, est raccordé à l'unité extérieure par le biais de conduites d'eau ou de fluide frigorigène. D'autre part, des composants importants de l'installation de chauffage, tels que les ballons tampons et les réservoirs d'eau sanitaire, sont raccordés au module hydraulique.

MODULE RÉSERVOIR

Un module réservoir est un élément du système de pompes à chaleur Ecodan. Le module est installé dans le bâtiment et, en fonction du modèle, est raccordé à l'unité extérieure par le biais de conduites d'eau ou de fluide frigorigène. Un module réservoir contient un réservoir d'eau chaude sanitaire en acier inoxydable d'une capacité pouvant aller jusqu'à 200 litres.

MONOÉNERGÉTIQUE

voir mode de fonctionnement

MONOVALENT

voir mode de fonctionnement

POMPE À CHALEUR AIR/EAU

Une pompe à chaleur air/eau est une machine à commande électrique qui permet d'exploiter l'énergie solaire emmagasinée dans l'air environnant. Les systèmes de pompes à chaleur air/eau Ecodan sont toujours constituées de deux parties : une unité extérieure, qui extrait l'énergie de l'air extérieur, et un module intérieur destiné à transporter cette énergie dans le système de chauffage.

POMPE À CHALEUR MONOBLOC

Une pompe à chaleur monobloc est composée de deux modules : une unité extérieure et un module hydraulique ou réservoir à l'intérieur du bâtiment. Le système monobloc simplifie considérablement l’installation en ce qui concerne la technique de réfrigération : sur ce système, l’échangeur de chaleur à plaques se situe dans un circuit frigorifique fermé dans l’unité extérieure, ce qui signifie que l’énergie est transmise de l’unité extérieure à l’unité intérieure à l'aide de conduites d’eau bien isolées (conduites d’aller et de retour).

POMPE À CHALEUR SPLIT

La pompe à chaleur Split transporte l’énergie jusque dans le bâtiment à l'aide de fluide frigorigène. L'échangeur de chaleur à plaques est situé dans l'unité intérieure ; l'unité extérieure est raccordée par une conduite de fluide frigorigène. Le principe split augmente l’efficacité globale du système. Par ailleurs, il s’agit de la solution recommandée si les unités intérieure et extérieure sont éloignées l’une de l’autre. Selon la puissance de la pompe à chaleur, les conduites peuvent mesurer jusqu’à 80 mètres.

POMPE DE CIRCULATION

La pompe de circulation électrique permet le transport d'un support liquide (par ex. de l'eau) dans des systèmes de conduites fermés.

POWER INVERTER

Power Inverter est une technologie Inverter de Mitsubishi Electric mise en œuvre dans les pompes à chaleur air/eau. Le fonctionnement de ces types de compresseur est garanti jusqu'à -20 °C. Un Power Receiver spécial pour le sous-refroidissement du fluide frigorigène en combinaison avec deux détendeurs à pilotage individuel permet d'atteindre une puissance de chauffage optimale avec une consommation d'énergie particulièrement faible. Les domaines d'application spécifiques du Power Inverter sont les constructions nouvelles et les bâtiments existants disposant d'une bonne isolation et de grandes surfaces de transfert de chaleur, par exemple un chauffage par le sol.

PROGRAMME DE MISE EN CHAUFFE DES CHAPES

Les chapes qui viennent d'être posées doivent sécher selon un programme déterminé, notamment pour éviter la formation de fissures. Le régulateur Ecodan dispose d'un programme automatique qui peut être adapté individuellement.

PUISSANCE ABSORBÉE

La puissance absorbée est la puissance, exprimée en kilowatt-heure (kWh), nécessaire pour le fonctionnement d'une pompe à chaleur sous forme de courant électrique.

PUISSANCE DE CHAUFFAGE

La puissance de chauffage d'une pompe à chaleur est la quantité d'énergie de chauffage fournie en un laps de temps donné dans des conditions spécifiées. La puissance de chauffage est exprimée en kilowatts (kW). Pour les pompes à chaleur, les paramètres de fonctionnement (la température extérieure et la température de départ de l'eau) sont toujours indiqués. Par ex. A2/W35 : Température extérieure = 2 °C, température de départ de l'eau = 35 °C).

QUOTIENT A/V

Le quotient A/V est une valeur importante utilisée pour le calcul du besoin en énergie d'un bâtiment. De manière générale : Les bâtiments compacts ayant un faible quotient A/V ont besoin de moins d'énergie que ceux qui ont un quotient A/V élevé, même si le volume reste identique en soi.

RACCORDEMENT ÉLECTRIQUE

Le raccordement électrique d'une pompe à chaleur ne peut être effectué que par un professionnel. À cet effet, la pompe à chaleur doit d'abord être enregistrée auprès du fournisseur d'énergie compétent. La pompe à chaleur doit être équipée de son propre compteur de courant si sa consommation d'énergie doit être facturée via un tarif pompe à chaleur. Pour le raccordement électrique, il faut tenir compte du fait que les pompes à chaleur plus puissantes exigent un raccordement triphasé de 400 volts (voir tension de fonctionnement).

RÉSERVOIR D'EAU CHAUDE SANITAIRE

Un réservoir d'eau chaude sanitaire est un réservoir destiné à stocker de l'eau sanitaire chaude à une température maximum de 90 °C. Le réservoir est généralement isolé thermiquement et est chauffé indirectement par la pompe à chaleur. Ceci signifie que l'eau sanitaire est chauffée au moyen d'un échangeur de chaleur. Les réservoirs de pompes à chaleur Ecodan de la série WPS sont équipés, en fonction de leur volume nominal, d'un échangeur de chaleur à tubes lisses largement dimensionné dont les surfaces de 3,2 à 6,2 m2 assurent un chauffage rapide. 

RÉSISTANCE ÉLECTRIQUE

La résistance électrique sert d'appoint à la pompe à chaleur en cas de besoin.

SCOP (SEASONAL COEFFICIENT OF PERFORMANCE - COEFFICIENT DE PERFORMANCE SAISONNIER)

Conformément à la norme DIN EN14825, les indicateurs de performances pour le SCOP sont déterminés en quatre points de mesure différents. Les points de mesure ont été pondérés chacun en fonction des courbes de température de la ville de Strasbourg dont les données climatiques ont été considérées comme référence unique afin de représenter l'efficacité énergétique de l'appareil dans les conditions les plus réalistes possibles.

TECHNOLOGIE INVERTER

Dans les pompes à chaleur air/eau modernes, la technologie Inverter a pour objet d'adapter avec précision la puissance du système. En substance, l'activité du compresseur est régulée en continu, ce qui permet, d'une part, d'influencer la consommation d'énergie du compresseur et, d'autre part, de contrôler la puissance de chauffage de l'ensemble du système.

TEMPÉRATURE DE CONDENSATION

Dès que la température de condensation est atteinte, le fluide frigorigène passe de l'état gazeux à l'état liquide. Ce changement d'état permet le transfert de l'énergie au système de chauffage.

TEMPÉRATURE DE DÉPART

La température de départ est la température de l'eau de chauffage au moment où elle quitte le système de production de chaleur et pénètre dans le système de distribution de chaleur. Les installations ne comportant que des chauffages de surface (chauffages par le sol, chauffages au mur) ont des températures de départ de 25 à 40 °C.

TEMPÉRATURE DE RETOUR

La température de retour est la température de l'eau chaude qui revient du système de distribution de chaleur vers le système de production de chaleur.

TEMPÉRATURE D'ÉVAPORATION

La température d'évaporation est la température à laquelle le fluide frigorigène passe de l'état liquide à l'état gazeux et absorbe ainsi la chaleur environnante.

TEMPÉRATURE / POINT DE BIVALENCE

La température de bivalence est la température extérieure à partir de laquelle, en mode bivalent, la pompe à chaleur ne suffit plus à satisfaire la demande et fait appel à un deuxième système de production de chaleur.

TENSION DE FONCTIONNEMENT

La tension de fonctionnement est la tension, exprimée en volts, nécessaire pour le fonctionnement de la pompe à chaleur. Selon la puissance nominale, Mitsubishi Electric propose des pompes à chaleur Ecodan nécessitant une tension de fonctionnement de 230 (1 phase) ou 400 volts (3 phases).

VASE D'EXPANSION

Le vase d'expansion est destiné à compenser les variations de volume que subit la masse d'eau d'une installation de chauffage suite aux fluctuations de température. Le réservoir en acier est rempli d'azote et est muni d'une membrane intérieure. Il est important de dimensionner le vase d'expansion de manière qu'il puisse prendre en charge l'augmentation du volume d'eau.

VERSION EXTÉRIEURE

Dans la version extérieure d'une pompe à chaleur air/eau, l'évaporateur (et éventuellement aussi le compresseur) de l'unité est placé à l'extérieur du bâtiment. Ceci permet d'économiser une place importante à l'intérieur du bâtiment. De plus, il est alors inutile de prévoir des gaines de ventilation, ni de percer d'importantes ouvertures dans les murs.

Zubadan Inverter

La technologie Zubadan Inverter brevetée est aujourd'hui le nec plus ultra en matière de technologie des pompes à chaleur air/eau. Le circuit frigorifique Zubadan fonctionne de manière stable même lorsque les températures extérieures sont basses. Le système peut encore délivrer sa pleine puissance calorifique à des températures extérieures de –15 °C. Et même à -25 °C, la pompe à chaleur Zubadan reste aussi fiable qu'efficace. Dès lors, la technologie Zubadan rend totalement inutile le surdimensionnement de l'installation afin d'assurer un volant de sécurité pour le chauffage.