Chauffe-eau à pompe à chaleur: comment ça marche et quels avantages

Chauffe-eau pompe à chaleur: une alternative encore peu répandue, mais très efficace, écologique et relativement bon marché pour produire de l'eau chaude

Le chauffe-eau à pompe à chaleur est encore un produit relativement peu connu en Italie, mais il représente une alternative assez efficace et raisonnablement économique pour la production d'eau chaude sanitaire.

Chauffe-eau, chauffe-eau ou chaudière?

Clarifions tout de suite une question terminologique. Quand on parle d' une chaudière thermopompe , ou d' un chauffe-eau thermopompe , on parle toujours de la même chose. En d'autres termes, le chauffe-eau à pompe à chaleur , comme il est plus largement connu.

Pour ceux qui ont encore un chauffe-eau électrique, le remplacer par un système de pompe à chaleur pourrait apporter d'énormes avantages en termes de consommation d'énergie. Estimé à environ 70%.

Pour ceux qui ont encore un chauffe-eau électrique , le remplacer par un système de pompe à chaleur pourrait apporter d'énormes avantages, même estimés à environ 70% . Mais même le remplacement de la chaudière à gaz est une opportunité d'économies, si une utilisation considérable d'eau chaude est prévue , même si l'investissement initial est plus important.

Comment ça marche?

Examinons d'abord quelques spécifications techniques relatives au chauffe-eau à pompe à chaleur . Voyons d'abord ce qu'est la pompe à chaleur. C'est un circuit fermé, traversé par un fluide spécial (généralement du fréon) qui, selon les conditions de température et de pression dans lesquelles il se trouve, prend l'état de liquide ou de vapeur .

Le circuit fermé se compose de:

  • un compresseur.
  • un condensateur.
  • un détendeur.
  • un évaporateur.

Le condenseur et l'évaporateur sont constitués d'échangeurs de chaleur , c'est-à-dire de tubes mis en contact avec un fluide de service (qui peut être de l'eau ou de l'air). Le fluide frigorigène circule à travers ce dernier, qui transfère la chaleur vers le condenseur et l'extrait de l'évaporateur.

Les sources d'un chauffe-eau à pompe à chaleur

Le milieu externe à partir duquel la chaleur est extraite est appelé la source froide .

Dans la pompe à chaleur, le réfrigérant absorbe la chaleur de la source froide à travers l'évaporateur.

Les principales sources de froid sont:

  • l' air. Qui peut être extérieur à la pièce où la pompe à chaleur est installée ou extraite de la pièce où la pompe à chaleur est installée.
  • l' eau . Qui peut être eau souterraine, rivière, lac lorsque celui-ci est présent à proximité des pièces à chauffer et à une profondeur réduite.

D'autres sources peuvent comprendre:

  • eau accumulée dans les réservoirs et chauffée par rayonnement solaire .
  • sol , dans lequel sont insérés les tuyaux relatifs à l'évaporateur.

Dans le cas de tuyaux dans le sol, les tuyaux horizontaux doivent être enterrés à une profondeur minimale de 1 à 1,5 mètre afin de ne pas être trop affectés par les changements de température de l'air extérieur et de maintenir les effets bénéfiques du soleil. Une extension de terrain 2 à 3 fois supérieure à la surface des pièces à chauffer est requise. C'est donc une solution coûteuse, tant pour le terrain nécessaire que pour la complexité du système.

La chaleur peut être transférée à l'environnement à la place par:

  • ventilo-convecteurs, constitués de " coffrets" dans lesquels l'air circule sur les corps de chauffe.
  • serpentins insérés dans le sol, dans lesquels circule de l'eau chaude.
  • conduits , qui transfèrent directement la chaleur produite par la pompe à chaleur vers les différentes pièces.

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Comment mesurer l'efficacité d'un chauffe-eau à pompe à chaleur

L'efficacité d'une pompe à chaleur est mesurée par le coefficient de performance « COP ». C'est le rapport entre l'énergie fournie (chaleur transférée au milieu à chauffer) et l'électricité consommée.

Le COP varie en fonction du type de pompe à chaleur et des conditions de fonctionnement. Généralement, il a des valeurs proches de 3. Cela signifie que pour 1 kWh d'électricité consommé, il fournira 3 kWh (2580 kcal) de chaleur au milieu à chauffer . Le COP sera d'autant plus élevé que la température à laquelle la chaleur est transférée (dans le condenseur) est basse . Et le plus élevé celui de la source à partir de laquelle il est absorbé (dans l'évaporateur).

En dessous d'une température comprise entre - 2 ° C et 2 ° C, la pompe à chaleur s'éteint car ses performances seraient considérablement réduites . Il faut également tenir compte du fait que la puissance calorifique fournie par la pompe à chaleur dépend de la température à laquelle elle absorbe la chaleur.

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Avantages économiques d'un chauffe-eau à pompe à chaleur

Nous arrivons à l' aspect économique du choix d'un chauffe-eau à pompe à chaleur . Pour la généralité des cas, on peut faire valoir qu'il y a une commodité économique si la pompe à chaleur est utilisée pour la climatisation. La commodité est considérablement réduite dans les applications pour la production d'eau chaude sanitaire uniquement et pour le chauffage uniquement .

Dans ce dernier cas, les conditions les plus avantageuses sont obtenues avec l'utilisation d'une source froide autre que l'air (eau ou sol). En effet, la pompe à chaleur, avec cette source, est capable de couvrir elle-même les besoins en chaleur.

Les économies qui peuvent être réalisées dans la climatisation des pièces avec l'utilisation de la pompe à chaleur sont à considérer en fonction de la consommation plus faible que cela permet, par rapport au système conventionnel (chaudière) en période hivernale. La consommation d'été pour le refroidissement de la pièce est la même . Qu'il s'agisse de la pompe à chaleur ou du climatiseur traditionnel.

Pour le chauffage des locaux uniquement, les nombreuses configurations du système ne permettent pas une synthèse de validité générale comme pour les autres cas. Cependant, on peut dire que, aux coûts actuels du carburant et de l'électricité, le délai de récupération est supérieur à huit ans .

Si la pompe à chaleur est utilisée uniquement pour le chauffage de l' eau chaude sanitaire , les délais de récupération sont supérieurs à 4 ans .

Schéma de fonctionnement d'un chauffe-eau à pompe à chaleur

Économie d'énergie d'un chauffe-eau à pompe à chaleur

Nous allons maintenant essayer de résumer les économies d'énergie dont vous pourriez profiter en utilisant un chauffe-eau à pompe à chaleur qui dépend de divers facteurs.

Comme déjà mentionné, il représente une authentique évolution écologique des chauffe-eau traditionnels, vous permettant d'économiser jusqu'à 70% de consommation électrique. Il représente donc la solution idéale pour les gymnases, les fermes de vacances, les petites entreprises qui utilisent une grande quantité d'eau (coiffeurs, restaurants, bars). Aussi bien pour les nouvelles installations que pour le remplacement d'anciens chauffe-eau électriques ou à gaz.

Quelques avantages de ce type de solution

Choisir un chauffe-eau thermopompe

Tout d'abord, lors du choix de la pompe à chaleur, vous devez tenir compte:

  • les caractéristiques climatiques du lieu où il est installé.
  • les caractéristiques typologiques du bâtiment.
  • les conditions d'utilisation .

Les caractéristiques climatiques sont particulièrement importantes si la source froide est l' air extérieur . En fait, pendant la période hivernale, du givre peut se former sur l'évaporateur, avec pour conséquence un mauvais échange thermique. Pour remédier à cet inconvénient, la pompe à chaleur est généralement équipée d'un dispositif de dégivrage (par exemple une résistance électrique ).

Cependant, ce problème ne se pose pas si vous utilisez de l' air extrait ou de l'eau comme source froide .

Les caractéristiques typologiques du bâtiment influencent également le choix du type de pompe à chaleur :

  • dans un appartement , l'espace requis pour l'installation et la possibilité d'utiliser des systèmes monobloc ou « split » doivent être évalués .
  • dans les maisons unifamiliales, la pompe à chaleur peut être installée dans la cave ou dans la chaufferie . Dans ce cas, le bruit et la condensation liés à la pompe à chaleur ne posent pas de problème et la proximité d'une chaudière traditionnelle peut permettre d'utiliser du bivalent.
  • dans les établissements commerciaux comme les coiffeurs , les cuisines de restaurants , etc., l'installation d'une pompe à chaleur à air extrait peut être très pratique. Aussi parce que l'action de refroidissement et de déshumification rend l'environnement de travail plus confortable .

Les conditions d'utilisation dans les différents environnements influencent également le choix de la pompe à chaleur. Par exemple, si l'environnement est destiné à une résidence ou à un travail sédentaire non bruyant , il est conseillé de choisir une pompe à chaleur de type « split ».

Le besoin en chaleur dépend cependant de la localisation géographique de l'utilisateur. Une attention particulière doit être portée aux pompes à chaleur qui utilisent l'air comme source externe. En fait, la chaleur fournie diminue à mesure que sa température diminue.

Et la maintenance?

La pompe à chaleur est un appareil qui a atteint une bonne fiabilité, mais qui nécessite une installation correcte et un minimum d' entretien pour atteindre de bonnes performances dans le temps .

Certaines interventions d'entretien de routine sont essentielles au bon fonctionnement de la pompe à chaleur. Ils peuvent être effectués directement par l'utilisateur à intervalles de temps réguliers:

  • nettoyage de l' évaporateur et du condenseur.
  • nettoyer les filtres.
  • nettoyer le tuyau d'évacuation des condensats, comme recommandé dans les livrets d'instructions joints à la pompe à chaleur.

Prix ​​et offres des chauffe-eau à pompe à chaleur

Orientons-nous d'abord avec les prix que nous trouvons en ligne:

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