chauffage, climatisation
Dicobat
VISUEL
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1.
Les pompes à chaleur dites
géothermiques
, ou
géothermales
, récupèrent la chaleur du sol grâce à des capteurs horizontaux, verticaux ou
elliptiques, dans lesquels circule le fluide frigorigène.
Dans la PAC
sol/sol
dite
à détente directe
, le fluide circule directement des capteurs géothermiques, qui constituent l'évaporateur, jusqu’au
circuit de chauffage (souvent un plancher chauffant), qui constitue le condenseur.
Dans la PAC
sol/eau
, le fluide frigorigène qui circule dans les capteurs transmet sa chaleur à l’eau (distincte) du circuit de chauffage. Le procédé
avec fluides intermédiaires
comprend trois circuits distincts (celui des capteurs enterrés, celui de la PAC elle-même, et le réseau de tubes dans
lesquels circule l’eau de chauffage), tandis que le système dit
mixte
n’en contient que deux, le même fluide frigorigène circulant dans les capteurs
enterrés et dans la pompe à chaleur. La PAC
eau/eau
capte les calories d’une nappe phréatique.
2.
Les pompes à chaleurs dites
aérothermiques
récupèrent les calories présentes dans l’air ambiant. La PAC
air/eau
utilise comme source froide
l’air extérieur ou l’air extrait du bâtiment pour une production d’eau chaude (voir l’exemple du chauffe-eau thermodynamique page 143), tandis
que la PAC
air/air
utilise les calories de l’air extérieur ou de l’air extrait pour réchauffer l’air neuf admis dans les locaux ou l’air intérieur recyclé
(voir page 150).
autres modes de production de chaleur
mur en béton peint en noir
double vitrage
air froid
air froid
clapet ouvert le jour et fermé la nuit
bouche
d’entrée d’air
air neuf
thermostat
soufflage d’air neuf
ou raccordement
à VMC
extraction
siphon (évacuation
des condensats)
ventilateur
pente pour évacuation des
condensats (minimum 1 %)
lame d’air
rayonnement solaire
clapet pour évacuation de l’air chaud l’été
air réchauffé
rayonnement thermique infrarouge
pompe à chaleur (PAC)
: principe
mur capteur et mur Trombe
puits canadien ou provençal
vapeur
basse pression
liquide basse pression
source froide
captage de calories
source chaude
resitution des calories
vapeur
haute pression
liquide haute pression
détendeur
compresseur*
évaporateur
condenseur
1.
Le fluide frigorigène s’évapore en absorbant de
la chaleur de la source froide (air, sol ou eau).
2.
La vapeur produite est fortement échauffée par
compression.
3.
La vapeur se condense et cède ses calories à la
source chaude.
4.
Le fluide, refroidi par détente, revient à
l’évaporateur et recommence un nouveau cycle.
*
Une énergie d’appoint est nécessaire pour alimenter
le moteur du compresseur.
1
2
3
4
NB.
L’air réchauffé est de préférence amené par un conduit en partie
basse du local pour y être insufflé.
Un
mur capteur
est un dispositif de chauffage solaire
passif
,
constitué d’un mur épais (environ 40 cm), à forte inertie thermique
(béton ou briques), peint en noir pour augmenter l’absorption de
calories, et établi derrière une grande surface vitrée (double vitrage
à faible émissivité).
Le
mur Trombe
(du nom de son inventeur) possède en plus des
ouvertures à sa base et à son sommet, qui permettent à l’air présent
entre le vitrage et le mur de circuler en se réchauffant par effet de
serre ; la nuit, le mur restitue l’énergie calorifique emmagasinée
pendant la journée, et continue à chauffer la lame d’air caloporteuse.
En été, une sortie en partie haute permet d’évacuer l’air chaud vers
l’extérieur.
NB.
Le
COP
(
coefficient de performance
) est le
rapport entre l’énergie récupérée par l’ECS sous
forme de chaleur et l’énergie électrique consommée
(par le compresseur). Plus il est élevé, plus la PAC est
performante. La RT 2012 impose un COP supérieur
ou égal à 2.
Système géothermique simple qui utilise l’inertie
thermique du sol pour le traitement de l’air insufflé
dans les bâtiments. Il consiste à introduire le flux d’air
neuf dans le bâtiment après lui avoir fait parcourir une
certaine distance (15 à 30 m) dans un conduit étanche,
PVC ou autre (Ø environ 15 cm) enterré de un à trois
mètres de profondeur. L’été, le sol frais rafraîchit l’air ;
l’hiver, la température du sol descendant beaucoup
moins que celle de l’air extérieur, le système permet
un préchauffage de l’air.
