Un avis (faussé) sur les Pompes à chaleur et machines frigos

[boulon]

Les rendements (COefficient de Performance COP) actuels des Clims réversibles sont de 3 à 5 en moyenne : je consomme 1000W électrique, je produis environs 4000W de chauffage ou de froid selon les régimes de fonctionnement; on peut obtenir avec les meilleurs systèmes un rendement moyen annuel de 4.

bonjour Capt_Maloche
Si tu es connesseur sur ce sujet, j'aimerai avoir ton point de vue :

Pour la "géothermie" petite profondeur quel est le meilleur rendement :

1) Sondes géothermiques sans prélèvement d'eau

2) Forage d'eau + pompe qui envoie l'eau dans l'échangeur de la PAC

boulon

[Christophe]

Pour la "géothermie" petite profondeur quel est le meilleur rendement :

1) Sondes géothermiques sans prélèvement d'eau

2) Forage d'eau + pompe qui envoie l'eau dans l'échangeur de la PAC

boulon

Je pense pas qu'il puisse répondre précisement à ta question, tout dépend des parametres de T° moyenne de l'habitation, de la profondeur de forage, de la T° d'eau forée...etc etc. Ca s'étudie au cas par cas et l'étude est en plus souvent différente de la réalité...

[Capt_Maloche]

si si, l'eau de puit en général à partir de 4m à une température stabilisée à 12°C été comme hiver (le hors gel en tranchée est habituellement à -0,80m)

Les sytèmes PAC à eau de puit ont en général les meilleurs rendements car ils permettent une évaporation du fluide à env +7°C contre -15°C sur l'air quand il fait -10°C dehors

à +7°C il est courant de constater des COP de 5!! avec du R410
un peu moins avec du R407

Le meilleur système est l'eau de puit, si tu as une nappe accessible, sinon le serpentin déroulé dans le jardin à + de 1m de profondeur est un paliatif; attention à la chaleur massique de la terre, à sa conduction etc selon les terrains , la surfave d'échange peut aller du simple au triple
Dans le cas de terre aérée avec un maivais échange, si un mauvais calcul est réalisé, tu peux géler ton terrain et devoir attendre 1 saison entière avant de pouvoir réutiliser ton installation!!

Pascal

[boulon]

Les sytèmes PAC à eau de puit ont en général les meilleurs rendements car ils permettent une évaporation du fluide à env +7°C contre -15°C sur l'air quand il fait -10°C dehors

Si je comprend bien, l'eau d'un puit de T° 12°C baisse de 5°C dans l'évaporateur en lui fournissant ses calories
idem pour l'air(de -15°C à -10°C)(en hiver où on en a le plus besoin) et donc la différence de rendement dépend principalement de la T° disponible dans le milieu de prélèvement
Donc "parallèlement" la valeur de T° qu'on exploite en sortie de la PAC influence également le COP(rendement) :
si on réchauffe un plancher chauffant(PER sous le carrelage par ex) à 28°C maxi, çà doit faire une grande différence par rapport à réchauffer le circuit des radiateurs d'un chauffage central à 50°C

Si on prend les extrêmes :
entrée 7°C sortie 28°C (différence : 21°C)= bon COP
entrée -15°C sortie 50°C (différence : 65°C)= COP médiocre (65°C est-ce possible d'abord?)

Mais souvent les COP des PAC avec prélèvement d'eau ne tienne pas compte des kw qui servent à acheminer l'eau vers la PAC

ex : PAC consomme 2 kw, restitue 10 kw = COP de 5
si la pompe à eau consomme 1 kw le vrai résultat donne :
10 kw divisé par (2 + 1) = COP de 3,33

à +7°C il est courant de constater des COP de 5!! avec du R410
un peu moins avec du R407

C'est quoi les différences entre R134a ; R407 et R410

Est-ce qu'avec un système a sonde dans un forage sans prélèvement d'eau(avantagé par la sppression du pompage de cet eau) peut avoir le même problème qu'un réseau enterré à 0,80 m (geler toute une masse de terre souterraine à faire caduque une PAC)(problème forcement absent par prélèvement d'eau)

boulon

[Capt_Maloche]

Si je comprend bien, l'eau d'un puit de T° 12°C baisse de 5°C dans l'évaporateur en lui fournissant ses calories
idem pour l'air(de -15°C à -10°C)(en hiver où on en a le plus besoin) et donc la différence de rendement dépend principalement de la T° disponible dans le milieu de prélèvement

Les systèmes frigorifiques réversibles ou pas utilisent 2 échangeurs:
1 échangeur "chaud" dit condenseur qui sert à condenser le fluide et évacuer les "calories" de condensation de ce fluide
1 échangeur "froid" dit évaporateur qui sert à évaporer le fluide et absorber les "calories" d'évaporation de ce fluide
Le compresseur et le détendeur servent à comprimer et détendre le fluide aux pressions et températures adaptées; on choisi un fluide frigorigène en fonction de ses caractéristiques

Diagramme dit de Mollier
Voir ce site bien fait: http://www.cooling-masters.com/articles-4-0.html

http://www.univ-nancy2.fr/Amphis/images ... r%20pdf%22

pour les courageux
http://www-ipst.u-strasbg.fr/jld/machth.htm

http://pastel.paristech.org/bib/archive ... %20R410%22

Plus la température du médium (air ou eau) utilisé pour capter les "calories" de l'évaporation du fluide est proche des limites d'évaporation de ce fluide à la pression atmosphérique, moins le rendement est bon;
Par exemple le R134 doit avoir une pression d'évaporation de -25°C à Pression atmosphérique, on peut l'employer pour des chambres froides à T° 0°C, le fluide travaillera à une température d'évaporation de -10°C
De même que les températures de condensation en point haut du diagramme de Mollier (désolé, on ne peut toujours pas insérer de fichier) de 50 à 70°C font aussi tomber le rendement, car l'énergie utilisée pour la compression est plus importante.

Si on prend les extrêmes :
entrée 7°C sortie 28°C (différence : 21°C)= bon COP
entrée -15°C sortie 50°C (différence : 65°C)= COP médiocre (65°C est-ce possible d'abord?)

T'as tout compris, la relation PxV/T° étant constante, moins il y a de delta entre les températures d'évaporation et de condensation, moins il y a d'effort à fournir pour la compression du fluide et meilleur est le rendement.
Il existe de PAC dites haute température, mais le rendement s'en ressent.

L'idéal c'est en effet d'utiliser une PAC sur un plancher chauffant à 28°C max avec un complément solaire.

Mais souvent les COP des PAC avec prélèvement d'eau ne tienne pas compte des kw qui servent à acheminer l'eau vers la PAC

ex : PAC consomme 2 kw, restitue 10 kw = COP de 5
si la pompe à eau consomme 1 kw le vrai résultat donne :
10 kw divisé par (2 + 1) = COP de 3,33

Ben oui, plus on a d'équipements consommateurs d'énergie, moins le rendement est bon,
une pompe de 1KW c'est quand même déja costaud, à moins de pomper trés profond

à +7°C il est courant de constater des COP de 5!! avec du R410
un peu moins avec du R407

C'est quoi les différences entre R134a ; R407 et R410

Les T° d'evaporation à Pression atmosphérique sont différentes
-25°C pour le 134A
-45°C pour le R407
-52°C pour le R410

Est-ce qu'avec un système a sonde dans un forage sans prélèvement d'eau(avantagé par la sppression du pompage de cet eau) peut avoir le même problème qu'un réseau enterré à 0,80 m (geler toute une masse de terre souterraine à faire caduque une PAC)(problème forcement absent par prélèvement d'eau)

boulon

oui, tout dépend de la nature de la terre et de la surface d'échange

J'espère t'avoir renseigné
salut

[boulon]

Merci Capt_Maloche

(çà, au moins, c'est pas du renseignement à 2 balles)

Le principal intervenant dans le rendement (COP) d'une PAC c'est l'énergie pour faire tourner le compresseur, mais ce qui est dommage, c'est de ne pas pouvoir récupérer l'énergie du détendeur :

Si j'ai bien compris, il ne sert qu'à détendre le fluide liquide sous pression

Si on imaginait à la place du détendeur, un petit moteur diésel : on annule la soupape d'admission,
on fait arriver le fluide à détendre par un genre d'injecteur pompe remplaçant l'injecteur
arrivé au point mort haut on injecte le fluide liquide sous pression

celui-ci se détend en repoussant le piston(principe du moteur à air comprimé) et donnant une force motrice qu'on pourrait récupérer pour aider à faire tourner le compresseur principal
l'échappement du gaz détendu continuant son chémin dans le condenseur

La question est : combien pourrait-on récupérer d'énergie en % de l'énergie motrice injectée dans la rotation du compresseur

Par ex. si c'était 50%(j'en doute), un compresseur de 2 kw tounerait avec un moteur de 1 kw seulement pour la même efficacité :
S'il avait un COP de 5 avec les 2 kw, il aurait un COP de 10 en récupérant l'énergie(perte de charge dans le détendeur)

boulon

[emlaurent]

Le plus grave dans l'histoire, c'est peut etre ca :

Pour information j'ai recu ceci par mail d'un visiteur (ancien professeur d'INSA...)...

Est-ce que ce monsieur a enseigné cet état d'esprit à des étudiants de l'INSA (Institut National des Sciences Appliquées) ??

[Capt_Maloche]

EH Boulon, tu piges vite

Si j'ai bien compris, il ne sert qu'à détendre le fluide liquide sous pression

Si on imaginait à la place du détendeur, un petit moteur diésel : on annule la soupape d'admission,

ça pourrais être une idée à exploiter

Mais le détendeur est une "perte de charge contrôlée" (orifice calibré + système de contrôle du remplissage de l'évaporateur, ou capillaire ) qui permet l'abaisement de pression du fluide en phase liquide uniquement, et le débit est relativement faible comparativement à la phase gazeuse
Même si le R410A à une trés forte masse volumique en phase gaz, il y aura à 40°C environs 10 fois moins de débit en phase liquide.
Il me semble difficile de récupérer un peu de travail en liaison directe avec des compresseurs qui tournent à 1500 et 3000tr/mn.

Bien essayé

Maintenant, je propose pour augmenter les performances économiques de l'ensemble, de faire fonctionner une PAC sur un plancher chauffant qui accumulera les "calories" en heures creuses

Voir tarif EDF http://particuliers.edf.fr/article494.html

afin de gagner encore 40% sur le coût de l'énergie dépensée,
Si le COP moyen était de 4, il tomberait économiquement parlant à un COP de 6,6 par rapport au prix de l'électricité en heures pleines.

C'est marrant, mais je préfère le solaire... quand il y en a

[PITMIX]

Salut

Je veux bien admettre que les nouveaux fluides permettent d'obtenir des temperatures d'evaporation plus basse à pression atmo par le fait une pression plus faible en hp et donc un compresseur qui force moins, mais y a -t-il une grande difference d'intensité absorbé au compresseur dans ce cas ?
D'après ce que j'ai observé la conso d'un compresseur varie de 10 à 20% suivant la charge fluidique.
Du coup la machine passe d'un cop 4 à un Cop 4,8 mais est-ce toujours valable si l'on ne prend pas en compte uniquement la puissance compresseur mais l'ensemble du système ?
Même en prenant en compte les heures creuses etant donné que les Pac sont calculé au plus juste étant donné leurs prix elevé en forte puissance, celle ci tournent plus longtemps que les chaudières traditionnelle. Le calcul reste valable??
Boulon tu cherche à reinventer la machine à mouvement perpetuelle!!!
C'est le principe de circuit fermé qui me plais dans les frigos mais malheureusement l'energie reccuperé au detendeur de la façon dont tu l'entend ne permettra jamais de faire trourner un compresseur avec suffisament de force pour comprimer le fluide.
Il faudrait inventer la machine frigo qui tourne à l'envers.
Un appareil qui transforme la puissance frigo en energie éléctrique ou mecanique.
Le stirling produit de l'eletricité ou une force motrice mais le chaud du condenseur et le froid de l'evaporateur suffiraient-ils à faire tourner un stirling accouplé à un compresseur frigo ???
J'imagine que d'autres ont déjà planchés la dessus...

[Andre]

Bonjour,
Dans mon systéme quand je met un exces de fréon le compresseur tire plus d'amperage soit 28 a 30 amperes sous 230volts en monophasé ,normalement je le maintien a 24 amperes.
La machine produit plus se chaleur , mais il ne faut pas oublier que le fréon passe sur le bobinage du moteur et que cette chaleur du moteur entre dans le sytéme.
Le compresseur fait 5 hp tout le sytéme tire autour de 30 amperes

Le meilleur rendement je l'ai quand l'eau de la terre est a 13c
et que j'utilise la thermo pompe pour chauffer mes resevoirs a eau domestique quand il sont froid, au fure et a mesure que la température monte dans les resevoirs le rendement s'écrase, a 50c ce ne la vaut pas la peine de faire tourner le systéme pour chauffer l'éau domestique ,ok pour chauffer la maison .
c'est mon chauffage principal de la maison cela fournie même a -25c

Ce qu'il faut savoir sur la nappe peu profonde (mon cas) l'eau dans la terre fluctue durant l'année c'est au mois de novembre aprés les premieres chute de neige qu'elle est a son plus haut, ensuite en fin fevrier elle commence a baiser a cause du retour eau froide qui est a 10 metres du pompage, (il suffit d'en purger un 50 metres cube et cela remonte de quelques degrés) rendu en avril quand la neige fond la température dans la terre est a son plus bas 9c ,heureusement on en moins besoin de chauffer , la couverture de la neige a une grand influence sur la température de l'eau de surface (4 métres)

La pompe a eau fait 1 hp , l'eau on passant dans la pompe gagne 1c si le sytéme est bien construit il dure assez longtemps je suis proche de 20ans d'utilisation , mais le tuyau de captage de l'eau aurrait besoin d'un nettoyage.. le débit a diminué..

l'été c'est le plus rentable air climatisé et chauffage de l'eau domestique, l,eau a force de circuler dans l'échangeur monte parfois a 62c , un autre échangeur prend le relais et envoie l'eau a l'égout. (il ne faut pas retourner l'eau chaude 37 c dans la terre cela cause bien des problémes au grille de sortie..)

André