Extrait : Guide – Connaissances sur les pompes à chaleur en 4 modules

Module 3 : Planification et mesures correctes concernant les pompes à chaleur

Les pompes à chaleur de chauffage sont préfabriquées en grand nombre dans l’industrie. Le circuit de fluide frigorigène est alors déjà installé dans un monobloc, indépendamment du lieu d’installation à l’intérieur ou à l’extérieur. Sur les appareils de type split, l’artisan spécialisé doit fermer le circuit de fluide frigorigène. Ensuite, la pompe à chaleur doit être raccordée aux accumulateurs thermiques et au réseau de distribution du bâtiment ainsi qu’à la source de chaleur selon les règles de l'art. Pendant cette opération, il faut éviter toute erreur sinon il y aura inéluctablement des effets négatifs sur le coefficient d’efficacité et donc sur l’efficacité totale du système de chauffage. La mise en service suivante termine le processus.

1. Planification de systèmes à pompe à chaleur

Le travail quotidien exige souvent bien plus d’une entreprise spécialisée. Dans le processus du cycle thermodynamique d’une pompe à chaleur, chaque degré Celsius de plus ou de moins joue un rôle déterminant pour l’utilisation d’énergie électrique, contrairement à la technologie de combustion avec des sources d’énergie telles que le fioul, le gaz, le bois ou les pellets. Ainsi, une température d’évaporation de 1 K de plus côté source de chaleur ou une température de condensation de 1 K de moins côte chauffage améliore le COP de la pompe à chaleur de 2 à 3 pour cent. Des connaissances techniques sont donc indispensables.

La planification d’installations à pompe à chaleur comprend un examen préalable, l’élaboration du concept et la planification de détail. Dans ce contexte, il faut tenir compte des circuits hydrauliques, du dimensionnement des composants de l’installation, de la documentation, de la mise en service de l’installation, de l’instruction de l'exploitant et aussi du coût.

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2. Connaissances pratiques pour le travail sur le terrain

Des valeurs de mesure exactes et les connaissances techniques correspondantes sont indispensables pour l’évaluation globale et le réglage correct du circuit frigorifique d’une pompe à chaleur split fermée. Ce n’est qu’ainsi que les états de fonctionnement déterminants et les paramètres importants peuvent être mesurés et évalués.

La préparation

Pour la mise en service et surtout pour une intervention d’entretien, il est déterminant que l’artisan spécialisé dispose rapidement des paramètres les plus importants du circuit de fluide frigorigène de l’installation. On peut certes lire en partie les pressions et les températures sur les pompes à chaleur modernes. Mais la certitude que les valeurs affichées sont correctes n’est obtenue qu’après un contrôle. C'est pourquoi un manifold et un thermomètre sont des outils indispensables pour la mise en service. Cependant, les appareils de mesure sont souvent exposés à des sollicitations mécaniques et thermiques dans le véhicule et sur le chantier. La version analogique, donc un manomètre à aiguilles mécaniques, présente l’inconvénient qu’on ne peut pas voir directement les valeurs déterminantes telles que le sous-refroidissement et la surchauffe. Le calcul manuel de ces valeurs comporte toujours le risque d’erreurs mathématiques. De plus, il peut y avoir des erreurs de parallaxe, donc des erreurs de lecture des valeurs de pression lors de l’interprétation de la position des aiguilles.

L’approche est différente avec le manifold électronique. Il permet de mesurer parallèlement et de manière très précise les pressions de l’installation et les températures y associées pour déterminer la surchauffe et le sous-refroidissement. Les erreurs de parallaxe et mathématiques sont exclues.

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La première mise en service

Lorsque la pompe à chaleur est arrivée et installée, il faut terminer le circuit frigorifique des systèmes de type split. Le bon choix des conduites ressort des normes actuelles. Car le matériau, l’épaisseur de paroi, la ténacité, la résistance à la corrosion et à la pression doivent être choisis en fonction du fluide frigorigène utilisé. Tous les joints soudés sont réalisés de manière étanche par brasage fort sous gaz inerte (azote) avec un métal d’apport à base de cuivre ou d’argent. Suit la mise en service du circuit de fluide frigorigène. L’artisan spécialisé raccorde son manifold électronique aux raccords haute et basse pression de la pompe à chaleur. Les flexibles rouge et bleu permettent à l'artisan de garder la vue d’ensemble et de savoir où il réalise la mesure de pression. Le troisième flexible, généralement de couleur jaune, est raccordé au raccord de service du manifold. Dans un premier temps, il sert à l’introduction d’azote séché pour le contrôle de pression et de fuite. Il est également possible de procéder d’abord à une évacuation de l’air des tuyauteries et de l’échangeur de chaleur et ensuite à l’injection d’azote séché dans le circuit sous vide.

Ce qui importe ensuite : augmenter progressivement la pression d'essai jusqu’à la surpression admissible calculée. Ce n’est qu’ainsi qu’on peut détecter s’il y aura des fuites pendant le futur fonctionnement, à travers les pores ou à cause de fines fissures dans les matériaux, les soudures et les raccords brasés, et qu’on peut y remédier à temps. Les raccords vissés, les presse-étoupe des vannes, les instruments de mesure et de surveillance et, de manière paradoxale, les joints de toute sorte constituent d’autres points faibles où des fuites peuvent se produire.

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Sommaire du guide

Module 1 : Comprendre les pompes à chaleur

  1. Source de chaleur – système de chauffage – limites du système
  2. Modèles
  3. Modes de fonctionnement
  4. Fluides frigorigènes utilisables
  5. Valeur PRG
  6. Valeurs caractéristiques de l’efficacité des pompes à chaleur

Module 2 : Bases et composants principaux

  1. Thermodynamique
  2. Les quatre composants principaux du circuit frigorifique à compression 
  3. Autres composants importants du circuit frigorifique

Module 3 : Planification et mesures correctes

  1. Planification de systèmes à pompe à chaleur
  2. Connaissances pratiques pour le travail sur le terrain
  3. Mesure et évaluation de paramètres importants

Module 4 : Bruit

  1. L’emplacement
  2. Bruit de structure
  3. La mesure du bruit
  4. Bruit optique
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