573-Manuel-de-conduite-de-projet-2012 01

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InformatIons sur les appareIls
pompes À CHaleur pour le CHauffaGe et la proDuCtIon D'eau CHauDe sanItaIre
Une aide interactive à la configuration est disponible
à l'adresse suivante :
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Pompes à chaleur pour le chauffage et la production d'eau
chaude sanitaire Ballons d'eau chaude sanitaire et ballons
mixtes
– Informations sur les appareils
– Courbes caractéristiques
– Schémas cotés
EU Zertifizierter
Wärmepumpeninstallateur
European Quality Label
for Heat Pumps
European Certified
Heat Pump Installer
European Quality Label
for Drillers
Statut de certification disponible à l'adresse
www.dimplex.de/guetesiegel
Table des matières
Table des matières
Pourquoi une pompe à chaleur ? ...........................................................................................................................5
Vocabulaire...............................................................................................................................................................5
Documentation .........................................................................................................................................................7
Symboles de formules.............................................................................................................................................8
Capacités énergétiques de différents combustibles ............................................................................................8
Tableaux de conversion ..........................................................................................................................................9
1 Choix et dimensionnement de pompes à chaleur .........................................................................................10
1.1 Dimensionnement des installations de chauffage existantes – pompes à chaleur pour le marché de la rénovation ..................... 10
1.1.1 Besoin en chaleur du bâtiment à chauffer ............................................................................................................................. 10
1.1.2 Détermination de la température départ nécessaire ............................................................................................................. 10
1.1.3 Quels travaux de rénovation faut-il entreprendre pour disposer d’une pompe à chaleur économique en énergie ? ............ 12
1.1.4 Choix de la source de chaleur (rénovation)........................................................................................................................... 12
1.2 Pompes à chaleur pour installations nouvelles ............................................................................................................................... 13
1.2.1 Calcul du besoin en chaleur du bâtiment .............................................................................................................................. 13
1.2.2 Dimensionnement pour les températures départ .................................................................................................................. 13
1.2.3 Choix de la source de chaleur ............................................................................................................................................... 13
1.3 Besoin supplémentaire en énergie.................................................................................................................................................. 14
1.3.1 Durées de blocage de la société d’électricité ........................................................................................................................ 14
1.3.2 Production d’eau chaude sanitaire ........................................................................................................................................ 14
1.3.3 Réchauffement de l’eau de piscine ....................................................................................................................................... 15
1.3.4 Détermination de la puissance de la pompe à chaleur.......................................................................................................... 15
2 Pompe à chaleur air/eau...................................................................................................................................19
2.1 Source de chaleur: air ..................................................................................................................................................................... 19
2.2 Pompes à chaleur air/eau pour installation à l'extérieur ................................................................................................................. 20
2.2.1 Connexion en parallèle de pompes à chaleur air/eau installées à l’extérieur........................................................................ 21
2.2.2 Raccordement côté chauffage............................................................................................................................................... 21
2.2.3 Passage mural....................................................................................................................................................................... 22
2.3 Pompe à chaleur air/eau pour une installation à l'intérieur ............................................................................................................. 23
2.3.1 Conditions du lieu d’implantation........................................................................................................................................... 23
2.3.2 Aspiration ou évacuation d’air par les sauts de loup ............................................................................................................. 24
2.3.3 Grille de protection contre la pluie pour pompe à chaleur ..................................................................................................... 24
2.3.4 Isolation des percées murales............................................................................................................................................... 24
2.3.5 Kit de gaines d'air flexibles pour pompes à chaleur air/eau .................................................................................................. 25
2.3.6 Gaines d’air en béton renforcé de fibre de verre pour pompes à chaleur air/eau (installation à l'intérieur) .......................... 25
2.3.7 Conception de la canalisation de l'air avec des gaines en béton renforcé de fibres de verre ............................................... 26
2.4 Pompes à chaleur air/eau bibloc..................................................................................................................................................... 30
2.4.1 Installation ............................................................................................................................................................................. 30
2.4.2 Dimensionnement.................................................................................................................................................................. 32
2.4.3 Intégration hydraulique .......................................................................................................................................................... 34
3 Pompe à chaleur eau glycolée/eau .................................................................................................................35
3.1 Source de chaleur Terre ................................................................................................................................................................. 35
3.1.1 Consignes de dimensionnement – Source de chaleur Terre ................................................................................................ 35
3.1.2 Séchage de la construction ................................................................................................................................................... 36
3.1.3 Liquide glycolé....................................................................................................................................................................... 36
3.1.4 Connexion en parallèle de pompes à chaleur eau glycolée/eau ........................................................................................... 37
3.2 Collecteur géothermique ................................................................................................................................................................. 37
3.2.1 Profondeur de pose ............................................................................................................................................................... 38
3.2.2 Écartement de pose .............................................................................................................................................................. 38
3.2.3 Surface nécessaire aux collecteurs et longueur de tuyau ..................................................................................................... 38
3.2.4 Pose de collecteurs et de distributeurs d'eau glycolée.......................................................................................................... 39
3.2.5 Branchement du circuit d’eau glycolée.................................................................................................................................. 40
3.2.6 Dimensionnement standard des collecteurs géothermiques................................................................................................. 42
3.3 Sondes géothermiques ................................................................................................................................................................... 45
3.3.1 Dimensionnement des sondes géothermiques ..................................................................................................................... 45
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Table des matières
3.3.2
3.3.3
Forage des sondes ............................................................................................................................................................... 45
Remplissage de sondes géothermiques ............................................................................................................................... 46
3.4 Autres installations d'utilisation de la source de chaleur géothermique ......................................................................................... 46
3.5 Source de chaleur Eau avec échangeur thermique intermédiaire.................................................................................................. 47
3.5.1 Mise en exploitation de la source de chaleur Eau en cas d'impuretés ................................................................................. 47
3.5.2 Extension de la plage de température d'exploitation ............................................................................................................ 48
3.6 Source de chaleur Systèmes d’absorption (exploitation indirecte de l’énergie de l’air ou du soleil)............................................... 49
4 Pompe à chaleur eau/eau ................................................................................................................................ 50
4.1 Source de chaleur: nappe phréatique............................................................................................................................................. 50
4.2 Exigences de qualité de l’eau ......................................................................................................................................................... 51
4.3 Mise en exploitation de la source de chaleur.................................................................................................................................. 52
4.3.1 Exploitation directe d'eau de bonne qualité constante.......................................................................................................... 52
4.3.2 Exploitation indirecte de la source de chaleur Eau ............................................................................................................... 53
4.3.3 Échangeur thermique pour la protection de la pompe à chaleur .......................................................................................... 53
5 Émissions sonores des pompes à chaleur ................................................................................................... 57
5.1 Niveaux de pression sonore et de puissance acoustique............................................................................................................... 57
5.1.1 Émission et immission........................................................................................................................................................... 58
5.1.2 Propagation du bruit.............................................................................................................................................................. 59
5.2 Propagation du bruit des pompes à chaleur ................................................................................................................................... 60
6 Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur.................................................................. 62
6.1 Réchauffement d’eau chaude sanitaire à l’aide de la pompe à chaleur de chauffage ................................................................... 62
6.1.1 Exigences posées aux ballons d’eau chaude sanitaire......................................................................................................... 62
6.1.2 Ballon d’eau chaude sanitaire pour pompes à chaleur de chauffage ................................................................................... 62
6.1.3 Températures accessibles du ballon d'eau chaude sanitaire ............................................................................................... 65
6.1.4 Aide au dimensionnement de ballons combinés et de ballons d'eau chaude sanitaire ........................................................ 66
6.1.5 Exigences spécifiques à l'Allemagne: DVGW (association allemande de l'industrie du gaz et des eaux) – Fiche W551 .... 67
6.1.6 Connexion hydraulique de ballons d'eau chaude sanitaire................................................................................................... 68
6.2 Module de pompe à chaleur air/eau LI 2M pour une meilleure récupération de la chaleur perdue................................................ 69
6.2.1 Domaine d’utilisation ............................................................................................................................................................. 69
6.2.2 Schéma d'intégration ............................................................................................................................................................ 69
6.3 Réchauffement d’eau chaude sanitaire à l’aide d'un chauffe-eau thermodynamique .................................................................... 70
6.3.1 Description des fonctions du chauffe-eau thermodynamique ............................................................................................... 71
6.3.2 Installation ............................................................................................................................................................................. 72
6.3.3 Variantes de canalisation de l'air .......................................................................................................................................... 73
6.3.4 Chauffe-eau thermodynamique pour la source de chaleur Air ambiant................................................................................ 73
6.4 Appareils de ventilation domestique avec production d’eau chaude sanitaire ............................................................................... 73
6.5 Comparaison du confort et des coûts liés à diverses possibilités de réchauffement de l'eau chaude sanitaire............................. 74
6.5.1 Alimentation en eau chaude sanitaire décentralisée (par ex. chauffe-eau instantané)......................................................... 74
6.5.2 Chauffe-eau électrique (tarif de nuit)..................................................................................................................................... 74
6.5.3 Chauffe-eau thermodynamique............................................................................................................................................. 75
6.5.4 Appareil de ventilation domestique avec production d’eau chaude sanitaire........................................................................ 75
6.5.5 Conclusion ............................................................................................................................................................................ 75
7 Gestionnaire de pompe à chaleur .................................................................................................................. 76
7.1 Commande ..................................................................................................................................................................................... 77
7.2 Sonde de température (régulateur de chauffage N1) ..................................................................................................................... 78
7.2.1 Gestionnaire de pompe à chaleur WPM2006plus avec écran intégré .................................................................................. 78
7.2.2 Gestionnaire de pompe à chaleur WPM2007plus/WPMEconPlus avec unité de commande amovible ............................... 79
7.2.3 Montage de la sonde extérieure............................................................................................................................................ 79
7.2.4 Montage de la sonde retour .................................................................................................................................................. 79
7.3 Calorimètre WMZ............................................................................................................................................................................ 80
7.3.1 Intégration hydraulique et électrique du calorimètre ............................................................................................................. 80
7.3.2 Réglages sur le gestionnaire de pompe à chaleur................................................................................................................ 81
7.4 Régulateur solaire pour le gestionnaire de pompe à chaleur WPMEconSOL ................................................................................ 81
7.5 Configuration générale du menu .................................................................................................................................................... 81
7.6 Branchements électriques du gestionnaire de pompe à chaleur.................................................................................................... 84
7.6.1 Branchements électriques WPM 2006 plus/WPM 2007 plus................................................................................................ 84
7.6.2 Branchements électriques de la pompe à chaleur WPM EconPlus ...................................................................................... 85
7.6.3 Schéma électrique WPM 2006 plus / WPM 2007 plus.......................................................................................................... 86
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Table des matières
7.6.4
7.6.5
7.6.6
7.6.7
Schéma électrique WPM EconPlus....................................................................................................................................... 87
Schéma électrique WPM EconSol......................................................................................................................................... 89
Légende des schémas électriques ........................................................................................................................................ 90
Affectation des bornes gestionnaire de pompe à chaleur ..................................................................................................... 91
7.7 Raccordement de composants externes de l'installation au gestionnaire de pompe à chaleur...................................................... 92
7.8 Spécifications techniques du gestionnaire de pompe à chaleur ..................................................................................................... 92
7.9 Régulateur maître WPM Master pour la connexion en parallèle de plusieurs pompes à chaleur................................................... 93
7.9.1 Description de WPM Master.................................................................................................................................................. 93
7.9.2 Branchements électriques de WPM Master .......................................................................................................................... 94
7.9.3 Configuration du réseau ........................................................................................................................................................ 95
8 Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage.......................................................................96
8.1 Exigences hydrauliques .................................................................................................................................................................. 96
8.2 Protection contre le gel garantie ..................................................................................................................................................... 96
8.3 Maintien du débit d’eau de chauffage ............................................................................................................................................. 97
8.3.1 Calcul de l’écart de température............................................................................................................................................ 97
8.3.2 Écart de température en fonction de la température des sources de chaleur....................................................................... 97
8.3.3 Soupape différentielle............................................................................................................................................................ 98
8.3.4 Distributeur sans pression différentielle................................................................................................................................. 98
8.3.5 Distributeur double sans pression différentielle..................................................................................................................... 99
8.4 Circuit de distribution d'eau chaude sanitaire ................................................................................................................................. 99
8.4.1 Distributeur compact KPV 25 .............................................................................................................................................. 100
8.4.2 Distributeur compact KPV 25 avec module d'extension EB KPV........................................................................................ 101
8.4.3 Distributeur double sans pression différentielle DDV .......................................................................................................... 101
8.5 Tour hydraulique ........................................................................................................................................................................... 104
8.5.1 Généralités .......................................................................................................................................................................... 104
8.5.2 Utilisations de la tour hydraulique HWK332/HWK332Econ/HWK332Econ-E ..................................................................... 105
8.6 Ballon tampon ............................................................................................................................................................................... 105
8.6.1 Systèmes de chauffage avec régulation pièce par pièce .................................................................................................... 106
8.6.2 Systèmes de chauffage sans régulation pièce par pièce .................................................................................................... 106
8.6.3 Ballon tampon pour la compensation des durées de blocage............................................................................................. 106
8.6.4 Vase d'expansion/soupape de sécurité sur le circuit de la pompe à chaleur ...................................................................... 109
8.6.5 Clapet anti-retour................................................................................................................................................................. 109
8.7 Limitation de la température départ du chauffage au sol .............................................................................................................. 110
8.7.1 Limitation de la température départ par commutation de fin de course des mélangeurs.................................................... 110
8.7.2 Limitation de la température départ par dérivation du mélangeur ....................................................................................... 110
8.8 Mélangeur ..................................................................................................................................................................................... 110
8.8.1 Mélangeur 4 voies ............................................................................................................................................................... 110
8.8.2 Mélangeur 3 voies ............................................................................................................................................................... 110
8.8.3 Électrovanne 3 voies (robinetterie de commutation) ........................................................................................................... 110
8.9 Formation de calcaire dans les installations de chauffage à eau chaude..................................................................................... 111
8.10 Impuretés dans l’installation de chauffage .................................................................................................................................... 112
8.11 Intégration d’un générateur de chaleur supplémentaire................................................................................................................ 112
8.11.1 Chaudière à régulation constante (par mélangeur) ............................................................................................................. 112
8.11.2 Chaudière à régulation en température glissante (régulation brûleur) ................................................................................ 112
8.11.3 Générateur de chaleur régénératif ...................................................................................................................................... 113
8.12 Réchauffement d'eau de piscine................................................................................................................................................... 113
8.13 Charge du ballon à régulation constante ...................................................................................................................................... 114
8.14 Circulateurs à régulation électronique dans les installations de chauffage................................................................................... 114
8.15 Intégration hydraulique.................................................................................................................................................................. 115
8.15.1 Intégration de la source de chaleur ..................................................................................................................................... 116
8.15.2 Pompe à chaleur eau glycolée/eau monovalente................................................................................................................ 117
8.15.3 Pompes à chaleur en version compacte ............................................................................................................................. 119
8.15.4 Pompes à chaleur avec tour hydraulique HWK332............................................................................................................. 121
8.15.5 Installation de chauffage par pompes à chaleur mono-énergétiques.................................................................................. 122
8.15.6 Ballon combiné et mixte ...................................................................................................................................................... 126
8.15.7 Installation de chauffage par pompes à chaleur bivalentes................................................................................................. 127
8.15.8 Intégration de sources de chaleur régénératives ................................................................................................................ 129
8.15.9 Production d’eau de piscine ................................................................................................................................................ 134
8.15.10 Raccordement en cascade de pompes à chaleur ............................................................................................................... 135
8.15.11 Intégration de pompes à chaleur air/eau bibloc................................................................................................................... 136
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Table des matières
9 Calculateur des coûts d'exploitation sur Internet....................................................................................... 137
10 Aides à la planification et à l’installation ..................................................................................................... 138
10.1 Dimensionnement des tuyauteries ............................................................................................................................................... 138
10.2 Modèle de calcul expérimental de la température système effectivement nécessaire................................................................. 139
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Pourquoi une pompe à chaleur ?
Pourquoi une pompe à chaleur ?
L’utilisation d’énergies fossiles dans de grandes proportions pour
nous approvisionner en énergie est lourde de conséquences
pour notre environnement. Leur combustion libère de grandes
quantités de substances nocives telles que le dioxyde de souffre
et le dioxyde d’azote.
Le chauffage des pièces d’habitation au moyen de vecteurs
d’énergie fossiles contribue considérablement aux rejets polluants; en effet, des mesures complexes de purification des gaz
d’échappement, telles qu’elles sont réalisées dans les centrales
thermiques, ne peuvent être effectuées chez les particuliers. En
raison des réserves limitées en pétrole et en gaz, la part importante que prennent les énergies fossiles dans notre approvisionnement en énergie pose problème.
La production d’énergie électrique voit son avenir se diriger plutôt vers des méthodes de production d’énergie renouvelable ou
alors vers de nouvelles méthodes de production. Prenez donc
part à ce développement, car l’électricité est l’énergie d’entraînement du futur d’une pompe à chaleur.
Quel est le rôle d’une pompe à chaleur ?
La pompe à chaleur est un «appareil de transfert» qui amène la
chaleur dont nous disposons gratuitement dans la nature à un niveau de température plus élevé.
Comment la pompe à chaleur transforme-t-elle la
chaleur à basse température en une chaleur à
haute température?
Elle extrait de notre environnement – de la terre, de l’eau (par ex.
nappe phréatique) et de l’air (par ex. air extérieur) – la chaleur
solaire qui y est emmagasinée et la renvoie, en plus de son rôle
d’énergie motrice, sous forme de chaleur dans les circuits de
chauffage et d’eau chaude sanitaire.
La chaleur ne peut pas passer d’elle-même d’un corps froid à un
corps chaud. Elle circule toujours d’un corps à haute température
vers un corps à température plus basse (deuxième principe de la
thermodynamique). C’est pourquoi la pompe à chaleur doit, sous
l’action d’une énergie de haute qualité, comme le courant pour le
moteur, amener l'énergie thermique tirée de l’environnement à
un niveau de température nécessaire au chauffage et à la production d’eau chaude sanitaire.
En fait, la pompe à chaleur fonctionne comme un réfrigérateur. À
savoir, avec la même technique, mais avec des avantages inverses. Elle extrait de la chaleur d’un environnement froid, qui peut
être utilisée pour chauffer ou produire de l’eau chaude sanitaire.
Vocabulaire
Dégivrage
Label de qualité D-A-CH
Routine de régulation pour éliminer le givre et la glace sur les
évaporateurs des pompes à chaleur air/eau, par apport de chaleur. Les pompes à chaleur air/eau à inversion de cycle se distinguent par un dégivrage conforme au besoin, rapide et à faible
consommation en énergie.
Certificat délivré en Allemagne, en Autriche et en Suisse pour les
pompes à chaleur qui répondent à certaines exigences techniques, ont une garantie de deux ans, une disponibilité des pièces
détachées de dix ans et dont les fabricants disposent d’un réseau de service après-vente couvrant tout le territoire. D’autre
part, ce label de qualité certifie la fabrication en série d’une
gamme de pompes à chaleur.
Mode bivalent-parallèle
Le mode d’exploitation bivalent (généralement désigné
aujourd’hui par mode bivalent-parallèle) fonctionne avec deux
générateurs de chaleur (deux ressources énergétiques), c’est-àdire que la pompe à chaleur couvre les besoins en chaleur
jusqu’à la température limite déterminée et qu’elle est alors soutenue parallèlement par une deuxième ressource énergétique.
Mode bivalent-régénératif
Le mode bivalent-régénératif permet l’intégration d’un générateur de chaleur régénérative comme le bois ou l’énergie solaire
thermique. Si une énergie renouvelable est disponible, la pompe
à chaleur est bloquée et l’énergie contenue dans le ballon régénératif répond aux demandes de chauffage, de production d’eau
chaude sanitaire ou de piscine.
Coefficient de performance (COP) de Carnot
Le cycle de Carnot est le processus de comparaison idéal de
tous les processus de travail-chaleur. Dans ce cycle idéal (théorique), on obtient le rendement théorique ou le coefficient de performance maximal théorique en fonction de la pompe à chaleur.
Le coefficient de performance de Carnot prend uniquement en
considération l’écart de température pur entre le côté chaud et le
côté froid.
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RT
La directive allemandeRT sur les économies d’énergie réalisées
par une isolation thermique et une technique d’installation appropriées dans les bâtiments est entrée en vigueur le
1er février2002. Elle remplace la règlementation sur l'isolation
thermique et les installations de chauffage. Les délais de remplacement d’une technologie de chauffage obsolète y sont déterminés en plus des exigences fondamentales concernant les nouvelles constructions.
Durées de blocage de la société d’électricité
Profiter des tarifs spéciaux pour pompes à chaleur octroyés par
les sociétés d’électricité locales sous-entend que celles-ci peuvent interrompre la fourniture d’électricité. L’électricité peut par
exemple être coupée 3 x 2heures en 24heures. C’est pourquoi le
chauffage quotidien (quantité de chaleur quotidienne) doit s’effectuer pendant la période durant laquelle l’énergie électrique est
disponible.
Détendeur
Composant de la pompe à chaleur installé entre le condenseur et
l’évaporateur et destiné à faire descendre la pression de condensation au niveau de la pression d’évaporation correspondant à la
température d’évaporation. D’autre part, le détendeur règle la
quantité de fluide frigorigène injecté en fonction du rendement de
l’évaporateur.
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Vocabulaire
Température limite / point de bivalence
Mode monovalent
Température extérieure à partir de laquelle le 2ème générateur
de chaleur est activé, selon le besoin, en mode mono-énergétique (résistance électrique) et bivalent-parallèle (par ex. chaudière) pour répondre à la demande de chaleur de la maison.
Ce mode de fonctionnement couvre à lui seul le besoin en chaleur du bâtiment sur toute l’année (100%). On devrait, autant que
possible, privilégier ce mode d’utilisation.
Indice de travail annuel
Rapport entre la quantité de chaleur délivrée par l’installation de
pompe à chaleur et la quantité de chaleur consommée pendant
une année. Il se réfère à une installation déterminée en tenant
compte du dimensionnement de l’installation de chauffage (niveau et différence de température) et ne doit pas être assimilé au
coefficient de performance COP.
Indice de dépense annuelle
L’indice de dépense correspond à l’inverse de l’indice de travail.
L’indice de dépense annuelle indique quelle dépense (énergie
électrique par ex.) est nécessaire pour atteindre un certain rendement (énergie chauffante par ex.). L’indice de dépense annuelle comprend également l’énergie dépensée pour les entraînements auxiliaires. La directive VDI 4650 détermine le calcul de
l’indice de dépense annuelle.
Puissance frigorifique
Débit de chaleur puisé dans l’environnement par l’évaporateur
d’une pompe à chaleur. La puissance calorifique du compresseur s’obtient à partir de la puissance électrique absorbée et de
la puissance frigorifique transmise.
Fluide frigorigène
Fluide de travail d’une machine frigorigène ou d’une pompe à
chaleur. Il s’agit d’un fluide utilisé pour le transfert de la chaleur
dans un système frigorifique. Il absorbe la chaleur à basse température et à basse pression et dégage de la chaleur à une température et à une pression plus élevées. On appelle fluide frigorigène de sécurité un fluide atoxique et ininflammable.
Coefficient de performance
Le rapport entre la capacité thermique dégagée par la pompe à
chaleur et la puissance électrique absorbée est exprimé en coefficient de performance, qui est mesuré en laboratoire selon les
normes EN 255/EN 14511 et des contraintes normalisées (par
ex. avec Air A2/W35, A2 = température d'entrée de l’air +2 °C,
W35 = température départ de l’eau de chauffage 35 °C et part de
puissance de la pompe). Un coefficient de performance de 3,2 signifie donc que l’on dispose d’une capacité thermique utile équivalente à 3,2 fois la puissance électrique utilisée.
Diagramme Ig p,h
Représentation graphique des propriétés thermodynamiques
des fluides de travail (enthalpie, pression, température).
Mode mono-énergétique
En principe, le fonctionnement mono-énergétique est un mode
bivalent-parallèle dans lequel seul un vecteur d'énergie est utilisé, généralement l'électricité. La pompe à chaleur couvre une
grande partie de la capacité thermique requise. Durant les quelques jours où les températures extérieures sont basses, une résistance électrique vient compléter la pompe à chaleur.
De manière générale, les pompes à chaleur eau glycolée/eau ou
eau/eau sont exploitées en mode monovalent.
Ballon tampon
Le montage d’un ballon tampon d’eau de chauffage est systématiquement conseillé pour augmenter la durée de fonctionnement
de la pompe à chaleur lorsque la demande en chaleur est peu
importante.
Dans le cas des pompes à chaleur air/eau, un ballon tampon est
obligatoire pour garantir une durée de fonctionnement minimale
de 10 minutes en mode dégivrage (programme de régulation
pour éliminer le givre et la glace sur l’évaporateur).
Bruit
La différence est essentiellement faite entre deux types de bruits,
le bruit aérien et le bruit de structure. Le bruit aérien est un bruit
qui se propage par l’air. Le bruit de structure se propage dans les
matières solides ou dans les liquides et est partiellement
rayonné sous forme de bruit aérien. Le champ de perception
auditive du bruit varie entre 16 et 16000Hz.
Niveau de pression sonore
Le niveau de pression sonore, mesuré aux alentours, n’est pas
une grandeur spécifique à la machine, mais un paramètre qui dépend de la distance et du lieu de mesure.
Niveau de puissance acoustique
Le niveau de puissance acoustique est un paramètre spécifique
de la puissance acoustique dégagée par une pompe à chaleur,
propre à la machine et comparable. Les niveaux d’imission sonore à attendre à certaines distances et dans certains environnements acoustiques peuvent être estimés. La norme prescrit le niveau de puissance acoustique comme valeur caractéristique du
bruit.
Eau glycolée/liquide glycolé
Mélange résistant au gel constitué d’eau et d’un concentré antigel à base de glycol destiné à être utilisé dans les collecteurs ou
sondes géothermiques.
Évaporateur
Échangeur thermique d’une pompe à chaleur dans lequel un flux
de chaleur est extrait de la source de chaleur (air, nappe phréatique, terre) à faible température et faible pression par évaporation d’un fluide de travail.
Compresseur
Machine d’acheminement mécanique et de compression des
gaz. La compression s’accompagne d’une augmentation sensible de la pression et de la température du fluide frigorigène.
Condenseur
Échangeur thermique d’une pompe à chaleur dans lequel un flux
de chaleur est libéré par condensation d’un fluide de travail.
Le dimensionnement de la pompe à chaleur air/eau s’effectue
généralement à une température limite (également appelée point
de bivalence). Celle-ci est d’env. -5 °C.
6 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Documentation
Calcul du besoin en chaleur
Installation de pompe à chaleur
Pour les installations de pompe à chaleur, un dimensionnement
exact est absolument nécessaire. En effet, une installation surdimensionnée entraîne des coûts énergétiques élevés et a un impact négatif sur l’efficacité.
Une installation de pompe à chaleur comporte une pompe à chaleur et une installation de source de chaleur. Dans le cas des
pompes à chaleur eau glycolée/eau et eau/eau, l’installation de
source de chaleur doit être mise en œuvre séparément.
La détermination du besoin en chaleur s’effectue selon les normes respectives en vigueur.
Installation de chauffage par pompe à chaleur
Le besoin en chaleur spécifique (W/m2) est multiplié par la surface habitable à chauffer. Le résultat correspond au besoin en
chaleur total comprenant aussi bien le besoin en chaleur de
transmission que le besoin en chaleur de ventilation.
Installation complète se composant de l’installation de source de
chaleur, de la pompe à chaleur et de l’installation d’exploitation
de la chaleur.
Installation d’exploitation de la chaleur
Milieu à partir duquel la pompe à chaleur prélève la chaleur.
L’installation d’exploitation de la chaleur a une influence décisive
sur l’efficacité d’une installation de chauffage par pompe à chaleur et doit pouvoir fonctionner avec une température départ réduite. Elle inclut un dispositif transportant l'agent caloporteur du
côté chaud de la pompe à chaleur jusqu’aux consommateurs de
chaleur. Dans une maison individuelle par ex., cette installation
comporte en particulier un circuit de tuyaux de distribution de la
chaleur, un chauffage basse température ou des radiateurs,
ainsi que l’ensemble des équipements complémentaires.
Installation de source de chaleur (WQA)
Source de chaleur
Équipement permettant d’extraire la chaleur de la source de chaleur et de transporter l'agent caloporteur entre la source de chaleur et la pompe à chaleur et tous ses équipements complémentaires.
Agent caloporteur
Fluide liquide ou gazeux (par ex. eau, eau glycolée ou air) qui
sert à transporter la chaleur.
chauffage mural
Les murs parcourus d’eau agissent comme un grand radiateur.
Ce type de chauffage présente les mêmes avantages qu’un
chauffage par le sol. En règle générale, une température comprise entre 25 °C et 28 °C suffit pour le transfert de la chaleur, qui
est principalement fourni sous la forme d’une chaleur rayonnée
dans les pièces.
Documentation
RWE Energie Bau-Handbuch (12. Ausgabe), VWEW VLG U.
Wirtschaftsgesellschaft, ISBN 3-87200-700-9, Frankfurt 1998
Ramming, Klaus: Bewertung und Optimierung oberflächennaher
Erdwärmekollektoren für verschiedene Lastfälle, ISBN-13 978-3940046-41-3, 2007
Breidert, Hans-Joachim; Schittenhelm, Dietmar: Formeln, Tabellen und Diagramme für die Kälteanlagentechnik A. MUELLER
JUR.VLG.C.F., ISBN 3788076496, Heidelberg 1999
DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Beuth Verlag GmbH,
Berlin.
VDI-Richtlinien – Gesellschaft technische Gebäudeausrüstung,
Beuth Verlag GmbH, Berlin.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 7
Symboles de formules
Symboles de formules
Symbole
Unité
Masse
Taille
M
kg
Densité
ρ
kg/m3
Temps
t
s
h
Débit volumique
9
m3/s
Débit massique
0
kg/s
Force
F
N
1 N = 1kg m/s2
Pression
p
N/m2 ; Pa
1 Pa = 1 N/m2
1 bar = 105 Pa
E, Q
J
kWh
1 J = 1 Nm = 1 CE = 1kg m2/s2
1 kWh = 3600 kJ = 3,6 MJ
Énergie, travail, (quantité de) chaleur
Enthalpie
Puissance (calorifique)
Température
Puissance acoustique
Pression sonore
1 h = 3600 s
H
J
P, 4
W
1 W = 1 J/s = 1 Nm/s
T
K
°C
Température absolue, écart de température
température en °Celsius
LWA
LPA
dB (re 1pW)
dB (re 20μPa)
Niveau de pression sonore, niveau de puissance acoustique
η
-
ε (COP)
-
Rendement
Coefficient de performance
Autres unités (définition)
Indice de travail
ß
Capacité thermique spécifique
c
Coefficient de performance
Par ex. indice de travail annuel
J/(kg K)
Lettres grecques
α
Α
alpha
ι
Ι
iota
ρ
Ρ
rho
β
Β
beta
κ
Κ
kappa
σ
Σ
sigma
γ
Γ
gamma
λ
Λ
lambda
τ
Τ
tau
δ
Φ
delta
μ
Μ
mu
υ
Υ
ypsilon
ε
Ε
epsilon
ν
Ν
nu
ϕ
Φ
phi
ζ
Ζ
zeta
ξ
Ξ
xi
χ
Χ
chi
η
Η
eta
ο
Ο
omicron
ψ
Ψ
psi
Ο
θ
theta
π
Π
pi
ω
Ω
omega
Capacités énergétiques de différents combustibles
Valeur
calorifique1
Hi (Hu)
Pouvoir
calorifique2
Hs (Ho)
Houille
8,14 kWh/kg
8,41 kWh/kg
0,350
0,339
Fuel EL
10,08 kWh/l
10,57 kWh/l
0,312
0,298
Fuel S
10,61 kWh/l
0,290
0,273
Combustible
11,27 kWh/l
3
à la valeur calorifique
au pouvoir calorifique
Gaz naturel L
8,87 kWh/mn
0,200
0,182
Gaz naturel H
10,42 kWh/mn3
11,42 kWh/mn3
0,200
0,182
12,90 kWh/kg
6,58 kWh/l
14,00 kWh/kg
7,14 kWh/l
0,240
0,220
---
---
Gaz liquide (propane)
(ρ = 0,51kg/l)
Courant
9,76 kWh/mn
3
Emission CO2 max. (kg/kWh) par rapport
0,200
1. Valeur calorifique Hi (anciennement Hu)
La valeur calorifique Hi (également appelée valeur calorifique inférieure) est la quantité de chaleur dégagée lors d’une combustion intégrale, quand la vapeur d’eau produite pendant la combustion s’échappe sans être exploitée.
2. Pouvoir calorifique Hs (anciennement Ho)
Le pouvoir calorifique Hs (également appelé valeur calorifique supérieure) est la quantité de chaleur dégagée lors d’une combustion intégrale, quand la vapeur d’eau produite
pendant la combustion est condensée afin de rendre utilisable la chaleur d’évaporation.
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Tableaux de conversion
Tableaux de conversion
Unités énergétiques
Unité
J
1 J = 1 Nm = 1 CE
kWh
1
2,778 *
6
1 kWh
3,6 * 10
1 kcal
4,187 * 103
kcal
10-7
2,39 * 10-4
1
860
1,163 * 10-3
1
Capacité thermique spéc. de l’eau : 1,163 Wh/kg K = 4.187J/kg K = 1 kcal/kg K
Unités de puissance
Unité
kJ/h
W
kcal/h
1 kJ/h
1
0,2778
0,239
1W
3,6
1
0,86
1 kcal/h
4,187
1,163
1
bars
Pascal
Torr
Colonne d'eau (CE)
1
100.000
750 mm HG
10,2 m
Mètre
Pouce(s)
Pied(s)
Yard
1
39,370
3,281
1,094
0,0254
1
0,083
0,028
Pression
Longueur
Puissances
Préfixe
Symbole
Signification
Préfixe
Symbole
Signification
déca
da
101
déci
d
10-1
2
centi
c
10-2
hecto
h
10
kilo
k
103
milli
m
10-3
méga
M
10
6
micro
μ
10-6
10
9
nano
n
10-9
12
pico
p
10-12
giga
G
téra
T
10
péta
P
1015
femto
f
10-15
exa
E
1018
atto
a
10-18
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1
Choix et dimensionnement de pompes à chaleur
1 Choix et dimensionnement de pompes à chaleur
1.1
1.1.1
Dimensionnement des installations de chauffage existantes – pompes
à chaleur pour le marché de la rénovation
Besoin en chaleur du bâtiment à chauffer
Pour les installations de chauffage existantes, le besoin en chaleur du bâtiment à chauffer doit être redéfini, car la puissance calorifique de la chaudière existante n’est pas une mesure représentative du besoin en chaleur. Les chaudières étant en général
surdimensionnées, ceci aurait pour effet d’augmenter inutilement
les performances de la pompe à chaleur. Le calcul précis du besoin en chaleur s'effectue sur la base de normes nationales spécifiques (par ex. EN 12831). On peut faire le calcul approximatif
à partir de la consommation d’énergie connue jusque là de la
surface habitable à chauffer et du besoin spécifique en chaleur.
Le besoin en chaleur se détermine approximativement comme
suit:
Calcul pour le fuel:
41
considérant
 QN = besoin en chaleur du bâtiment
 Ba = consommation annuelle de gaz (en kWh) ou de fuel (en
l)
 eta = rendement du chauffage au fuel ou au gaz
 Bvh = nombre total d’heures d’utilisation à plein régime par
an
 Hu = valeur calorifique du fuel domestique (en kWh/l)
Le nombre total d’heures d’utilisation à plein régime par an dépend du type de bâtiment et de la région climatique. Le tableau
suivant permet de déterminer le nombre total d’heures d’utilisation à plein régime par an pour les différents types de bâtiment
selon la directive VDI2067.
%DāHWDā+X
Type de bâtiment
%YK
Calcul pour le gaz:
41
%DāHWD
%YK
Calcul simplifié:
41
%D
Nombre total d’heures
d’utilisation à plein régime
(h/a)
Maison individuelle
2100
Immeuble collectif
2000
Bâtiment administratif
1700
Hôpital
2400
École (mode monocycle)
1100
École (mode multicycles)
1300
Tab. 1.1: Nombre total d’heures d’utilisation à plein régime par an pour les
différents types de bâtiment
Le besoin en chaleur spécifique pour des maisons individuelles
ou à deux logements construites entre 1980 et 1994 se monte à
80 W/m2. Pour les maisons bâties avant 1980 et dont l’isolation
n’a pas été revue, il va de 100 W/m2 à 120 W/m2. Dans le cas
d’installations déjà en place, il faut prendre en compte l’état
constaté de l’installation.
REMARQUE
Le besoin en chaleur du bâtiment si le choix d’une pompe à chaleur a été
fait, doit être calculé conformément aux normes nationales spécifiques
(par ex. En 12831). Le choix d’une pompe à chaleur ne peut pas simplement se baser sur les anciennes consommations énergétiques ou valeurs indicatives du besoin en chaleur du bâtiment. La pompe à chaleur,
dans ce cas, risque d’être fortement surdimensionnée ou sous-dimensionnée.
1.1.2
Détermination de la température départ nécessaire
Pour la plupart des chaudières au fuel et au gaz, le thermostat
est réglé sur une température comprise entre 70 °C et 75 °C.
Cette température élevée ne sert généralement qu’à la production d’eau chaude sanitaire. Des dispositifs de réglage du système de chauffage tels que des mélangeurs et des vannes thermostatiques sont rajoutés pour empêcher une surchauffe du
bâtiment. Si une pompe à chaleur est intégrée a posteriori, il est
absolument obligatoire de calculer les températures départ et retour effectivement nécessaires pour savoir quelles sont les mesures de rénovation à prendre.
Pour cela, il y a deux possibilités.
a)
Le calcul du besoin en chaleur et le besoin en chaleur
de chaque pièce sont connus.
Dans les tableaux de puissances calorifiques des radiateurs, la puissance est indiquée en fonction des températures départ et retour (voir tab. 1.2 à la p. 11). La pièce qui
demande à être chauffée le plus, sert de base pour le calcul
de la température départ maximale du chauffage central.
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Choix et dimensionnement de pompes à chaleur
1.1.2
Radiateurs en fonte
Hauteur
mm
Profondeur
mm
70
160
220
110
160
220
160
220
250
50 °C
45
83
106
37
51
66
38
50
37
60 °C
67
120
153
54
74
97
55
71
55
70 °C
90
162
206
74
99
129
75
96
74
80 °C
111
204
260
92
126
162
93
122
92
Capacité thermique de chaque élément en W,
pour une température d’eau moyenne Tm
980
580
430
280
Radiateurs en acier
Hauteur
mm
Profondeur
mm
110
160
220
110
160
220
160
220
250
50 °C
50
64
84
30
41
52
30
41
32
60 °C
71
95
120
42
58
75
44
58
45
70 °C
96
127
162
56
77
102
59
77
61
80 °C
122
157
204
73
99
128
74
99
77
Capacité thermique de chaque élément en W,
pour une température d’eau moyenne Tm
1000
600
450
300
Tab. 1.2: Capacité thermique d'éléments de radiateur (pour une température ambiante ti= 20 °C, selon DIN 4703)
b)
Calcul expérimental sur la période de chauffage
(voir fig. 1.1 à la p. 11)
Pendant la période de chauffage, les températures départ et
retour, vanne thermostatique complètement ouverte, régressent jusqu’à ce qu’une température ambiante d’env.
20–22 °C s’installe. Lorsque la température ambiante a atteint le niveau souhaité, les températures départ et retour
ainsi que la température extérieure sont notées et portées
dans le diagramme ci-dessous. À l’aide du diagramme, on
peut lire à partir de la valeur inscrite le niveau de température effectivement nécessaire (basse, moyenne, haute
température).
REMARQUE
La réalisation d'un ajustement hydraulique permet de réduire la température départ maximale nécessaire!
7HPSpUDWXUHDOOHUHDXGHFKDXIIDJHƒ&
7HPSpUDWXUHGpSDUW+7
7HPSpUDWXUHGpSDUW07
7HPSpUDWXUHGpSDUW%7
9DOHXUH[HPSOH
ƒ&WHPSpUDWXUHH[WpULHXUH
7HPSpUDWXUHGpSDUWGHƒ&
+7KDXWHWHPSpUDWXUH
GHƒ&jƒ&
07PR\HQQHWHPSpUDWXUH
GHƒ&jƒ&
%7EDVVHWHPSpUDWXUH
ƒ&
7HPSpUDWXUHH[WpULHXUHHQ>ƒ&@
Fig. 1.1 : Diagramme pour le calcul empirique des températures du système effectivement nécessaires
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 11
1.1.3
1.1.3
Choix et dimensionnement de pompes à chaleur
Quels travaux de rénovation faut-il entreprendre pour disposer d’une pompe à
chaleur économique en énergie ?
Basse température
Température départ à 55 °C max. pour toutes les
pièces
permet, lorsque le système de chauffage est modernisé avec
une pompe à chaleur, de faire des économies de quatre façons
différentes.
Si la température départ nécessaire ne dépasse pas 55 °C, il
n’est pas indispensable d’entreprendre des travaux supplémentaires. N’importe quelle pompe à chaleur basse température convient pour une température départ jusqu’à 55° C.
a)
La diminution du besoin en chaleur permet le montage d’une
pompe à chaleur plus petite et donc moins coûteuse.
b)
Un besoin plus faible en chaleur réduit d’autant le besoin annuel en énergie de chauffage que la pompe à chaleur doit
fournir.
c)
Un besoin plus faible en chaleur peut être couvert avec des
températures départ plus basses, ce qui améliore l’indice de
travail annuel.
d)
Une meilleure isolation thermique permet une augmentation
des températures moyennes en surface, sur les surfaces qui
entourent la pièce. On atteint ainsi le même confort avec des
températures ambiantes plus basses.
Moyenne température
Température départ supérieure à 55 °C dans
quelques pièces
Si la température départ nécessaire dépasse 55 °C seulement
dans quelques pièces, il faut prendre des mesures pour la réduire. Pour cela, il suffit de changer les radiateurs dans les pièces concernées pour permettre la mise en place d’une pompe à
chaleur basse température.
Moyenne température
Températures départ entre 55 °C et 65 °C dans
presque toutes les pièces
Si, dans presque toutes les pièces, la température départ doit se
situer entre 55 °C et 65 °C, les radiateurs de presque toutes les
pièces doivent être changés; on peut également choisir d’installer une pompe à chaleur moyenne température.
Haute température
Températures départ entre 65 °C et 75 °C dans
presque toutes les pièces
Si les températures départ nécessaires doivent se situer entre
65 °C et 75 °C, le système de chauffage entier doit être changé
ou adapté. Si ce changement n’est pas possible ou n’est pas
souhaité, il faut alors installer une pompe à chaleur haute température.
Une diminution du besoin en chaleur par
 un remplacement de fenêtres
Exemple :
Une maison d’habitation avec un besoin en chaleur de 20 kW et
un besoin annuel en énergie de chauffage d´env. 40000 kWh est
chauffée avec un chauffage à eau chaude dont les températures
départ se monteront à 65 °C (retour à 50 °C). Une isolation thermique ultérieure permettra de diminuer le besoin en chaleur de
25%. Celui-ci passera donc à 15 kW et le besoin annuel en énergie de chauffage à 30000 kWh.
De cette manière, la température départ moyenne peut être diminuée de 10 K environ, ce qui réduit encore la consommation
d'énergie de 20 à 25%. L’économie globale en coûts énergétiques se monte ainsi à env. 44% dans le cas d’une installation de
chauffage par pompe à chaleur.
REMARQUE
Règle fondamentale pour les installations de chauffage par pompe à chaleur:
chaque fois que la température départ baisse d’un degré, vous économisez env. 2,5% en consommation d’énergie.
 Une réduction des pertes dues à l’aération
 Une isolation des plafonds, combles ou façades
1.1.4
Choix de la source de chaleur (rénovation)
Sur le marché de la rénovation dans les maisons déjà bâties et
les jardins déjà aménagés, il est rarement possible d’installer un
collecteur géothermique, une sonde géothermique ou un puits.
Le plus souvent, l’air extérieur reste la seule source de chaleur
possible.
L’air est disponible partout comme source de chaleur et peut être
utilisé à tout moment sans autorisation. Les indices de travail annuels auxquels on doit s’attendre sont inférieurs à ceux des installations dont la source de chaleur est l’eau ou la terre. Le raccordement de l’installation de source de chaleur est moins
coûteux.
Pour tout savoir sur le dimensionnement de l’installation de
source de chaleur des pompes à chaleur eau glycolée/eau et
eau/eau, veuillez vous reporter aux chapitres correspondants.
12 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Choix et dimensionnement de pompes à chaleur
1.2
1.2.1
1.2.3
Pompes à chaleur pour installations nouvelles
Calcul du besoin en chaleur du bâtiment
Le calcul exact du besoin en chaleur horaire maximum 4h s’effectue d’après les normes spécifiques à chaque pays. Une estimation du besoin en chaleur est possible à l’aide de la surface
habitable à chauffer A (m2) :
%HVRLQHQFKDOHXU
>N:@
6XUIDFHFKDXIIpH ā %HVRLQHQFKDOHXUVSpFLILTXH
>N:[email protected]
>[email protected]
T = 0,03 kW/m2
Maison passive
T = 0,05 kW/m2
selon l’ordonnance allemande d’isolation
thermique de 1995 et la norme d’isolation
thermique minimaleRT
T = 0,08 kW/m2
dans le cas d’une isolation thermique de
bâtiment normale (à partir de 1980 env.)
T = 0,12 kW/m2
dans le cas d’une maçonnerie ancienne sans
isolation thermique particulière
Tab. 1.3: Valeurs spécifiques approximatives du besoin en chaleur
1.2.2
Dimensionnement pour les températures départ
Pour le dimensionnement du système de distribution de la chaleur d'installations de chauffage par pompe à chaleur, le besoin
en chaleur requis doit être communiqué à des températures départ les plus basses possibles, car toute diminution d'un degré
de la température départ se traduit par une économie de la consommation d'énergie de l'ordre de 2,5 %. L’idéal, ce sont les
grandes surfaces de chauffage, telles que le chauffage par le sol.
1.2.3
D’une manière générale, la température départ nécessaire ne
devrait pas atteindre plus de 55 °C pour permettre la mise en
service de pompes à chaleur basse température. Si des températures départ supérieures sont nécessaires, il faut installer des
pompes à chaleur moyenne et haute température (chap. 1.1.3
page 12).
Choix de la source de chaleur
Avant de choisir entre l'air, l'eau glycolée (collecteur géothermique, sonde géothermique) ou l'eau (puits) comme source de
chaleur, il convient de tenir compte des paramètres suivants.
a)
Coûts d'investissement
Outre les coûts à supporter pour la pompe à chaleur et l’installation d’exploitation de la chaleur, les coûts d’investissement sont influencés de manière déterminante par les dépenses d'équipement pour la source de chaleur.
b)
Coûts d'exploitation
Les indices de travail annuels de l’installation de chauffage
par pompe à chaleur auxquels on peut s’attendre influent
énormément sur les coûts d’exploitation. Ces derniers sont
déterminés essentiellement par le type de pompe à chaleur,
la température moyenne de la source de chaleur et les températures départ nécessaires au chauffage.
ATTENTION !
Le besoin en chaleur du bâtiment pour le choix d’une pompe doit être
calculé conformément à la norme nationale spécifique (par ex. EN12831).
Le choix d’une pompe à chaleur ne peut pas simplement se baser sur les
anciennes consommations d'énergie ou valeurs indicatives du besoin en
chaleur du bâtiment. La pompe à chaleur, dans ce cas, risque d’être
fortement surdimensionnée ou sous-dimensionnée.
REMARQUE
Les indices de travail annuels auxquels on doit s’attendre pour des pompes à chaleur air/eau sont certes inférieurs à ceux des installations dont
la source de chaleur est l’eau et la terre. En revanche, le raccordement de
l’installation source de chaleur est moins coûteux.
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1.3
Choix et dimensionnement de pompes à chaleur
1.3
1.3.1
Besoin supplémentaire en énergie
Durées de blocage de la société d’électricité
La plupart des sociétés d’électricité proposent, pour les pompes
à chaleur, un accord spécial comportant des tarifs d’électricité
plus avantageux. Pour cela, ces sociétés doivent être en mesure
de désactiver et bloquer les pompes à chaleur aux moments où
la charge du réseau d’électricité est au plus fort.
Pendant les durées de blocage, la pompe à chaleur ne peut assurer le chauffage de la maison. Il est donc nécessaire de réalimenter la pompe à chaleur en énergie lorsqu’elle peut redémarrer, ce qui signifie qu’il faut la dimensionner de manière plus
généreuse au départ.
Habituellement, les durées de blocage de la société d’électricité
ne dépassent pas 4 heures par jour et sont prises en considération avec un facteur de 1,2.
Dimensionnement
Les valeurs de besoin en chaleur calculées pour la production de
chauffage et d’eau chaude sanitaire doivent en principe être additionnées. Si la commutation du 2ème générateur de chaleur
n’est pas nécessaire pendant la durée de blocage, le total des
valeurs de besoin doit être multiplié par le facteur (f).
1.3.2
Base de calcul :
I
K
K
'XUpHG¶DFWLYDWLRQ
K±'XUpHGHEORFDJH
Durée de blocage (totale)
Facteur de
dimensionnement
2h
1,1
4h
1,2
6h
1,3
Tab. 1.4: Facteur de dimensionnement (f) pour la prise en considération des
durées de blocage
En règle générale et dans le cas de maisons massives, particulièrement lorsque le chauffage s’effectue par le sol, la capacité
de l’accumulateur de chaleur disponible suffit à couvrir les durées de blocage, même prolongées, tout en n’entraînant que de
faibles pertes de confort. Ainsi, la commutation du deuxième générateur de chaleur (par ex. chaudière) n’est plus obligatoire.
L’augmentation de puissance de la pompe à chaleur est cependant nécessaire compte tenu de la nécessité de réchauffer le volume du ballon.
Production d’eau chaude sanitaire
Le besoin en eau chaude sanitaire dans les bâtiments dépend
particulièrement des comportements d'utilisation. Pour des exigences de confort normales, ce besoin est compris entre 80 et
100litres par jour et par personne, compte tenu d’une température d’eau chaude sanitaire de 45°C. Dans ce cas, la puissance
calorifique à prévoir pour la production d'eau chaude sanitaire se
monte à 0,2kW par personne.
REMARQUE
Lors du dimensionnement, il convient de partir d’un nombre potentiel de
personnes maximum et de considérer en plus les habitudes particulières
des utilisateurs (par ex. jacuzzi).
Si la production d'eau chaude sanitaire s'effectue au point de dimensionnement de la pompe à chaleur à l'aide d'une cartouche
chauffante, il n'est pas nécessaire d'ajouter au besoin en chaleur
le besoin en énergie supplémentaire pour la production d'eau
chaude sanitaire.
Conduites de circulation
Les conduites de circulation augmentent côté installation le besoin en chaleur pour le réchauffement de l'eau chaude sanitaire.
Le besoin supplémentaire dépend de la longueur des conduites
de circulation et de la qualité de l'isolation; il doit donc être pris en
considération. Si, en raison d'un cheminement plus long des
conduites, il est impossible de renoncer à une circulation, il convient d’utiliser un circulateur de bouclage ECS, activé selon les
besoins par un capteur de débit. Le besoin en chaleur de la conduite de circulation peut être considérable.
REMARQUE
Selon la directive RT§12(4) sur les économies d’énergie, les circulateurs
de bouclage ECS doivent être équipés de dispositifs automatiques de
mise en marche et à l’arrêt.
La déperdition thermique relative à la surface de la distribution
d’eau potable dépend de la surface utile et du mode et des conditions de la circulation utilisée. Pour une surface utile de 100 à
150 m2 et une distribution à l’intérieur de l’enveloppe thermique,
les déperditions de chaleur relatives à la surface, conformément
à RT, s’élèvent à:
 avec circulation 9,8 [kWh/m2a]
 sans circulation 4,2 [kWh/m2a]
14 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Choix et dimensionnement de pompes à chaleur
1.3.3
1.3.4.1
Réchauffement de l’eau de piscine
Piscine découverte
Le besoin en chaleur nécessaire au réchauffement de l’eau
d’une piscine découverte dépend fortement des habitudes d’utilisation.
Ce besoin peut correspondre, selon l’ordre de grandeur, à celui
d’une maison individuelle et doit, dans de tels cas, être calculé
séparément.
Cependant, si la piscine n’est chauffée qu’occasionnellement en
été (période sans chauffage), il n’est pas toujours nécessaire de
tenir compte du besoin en chaleur.
La détermination approximative du besoin en chaleur dépend de
l’exposition au vent du bassin, de la température du bassin, des
conditions climatiques, de la période d’utilisation et de la présence ou non d’un système de couverture de la surface du bassin.
Température de l’eau
20 °C
24 °C
28 °C
avec couverture1
100 W/m2
150 W/m2
200 W/m2
sans couverture,
emplacement protégé
200W/m2
400W/m2
600W/m2
sans couverture,
emplacement partiellement protégé
300W/m2
sans couverture
emplacement non protégé (vent fort)
450W/m2
500W/m2
800W/m2
Pour la première chauffe du bassin à une température supérieure à 20 °C, il est nécessaire d’avoir une quantité de chaleur
d’env. 12 kWh/m3 de contenance du bassin. Des temps de
chauffage de 1 à 3 jours sont nécessaires en fonction de la taille
du bassin et de la puissance calorifique installée.
Piscine couverte
 Chauffage du bâtiment
Le chauffage du bâtiment s’effectue généralement par radiateurs ou chauffage par le sol et/ou par un registre de
chauffage dans l’installation d’aération/de déshumidification. Dans les deux cas, un calcul du besoin en chaleur est
nécessaire en fonction de la solution technique utilisée.
 Réchauffement de l'eau du bassin de la piscine
Le besoin en chaleur dépend de la température de l’eau du
bassin, de la différence entre la température de l’eau du
bassin et la température ambiante, ainsi que de l’utilisation
faite de la piscine.
Température
ambiante
700W/m2
1000W/m2
1. Les valeurs réduites pour bassins couverts ne sont valables que pour les piscines privées utilisées au maximum 2h par jour.
Tab. 1.5: Valeurs de référence pour le besoin en chaleur de piscines extérieures utilisées de mai à septembre.
23 °C
90W/m2
165W/m2
265W/m2
25 °C
65W/m
2
2
240W/m2
28 °C
20W/m2
100W/m2
195W/m2
Dans le cas de piscines privées munies d’un système de couverture du bassin et dont l’utilisation ne va pas au-delà de 2 heures
par jour, ces puissances peuvent être réduites jusqu’à 50%.
Détermination de la puissance de la pompe à chaleur
1.3.4.1
Pompe à chaleur air/eau (mode mono-énergétique)
L'expérience montre qu'une puissance de pompe à chaleur qui
coupe la courbe caractéristique de chauffage à une température
limite (ou point de bivalence) d'env. -5 °C doit être préconisée.
D'après ce dimensionnement, il apparaît, selon la norme
DIN 4701 T10, que dans le cas d’une installation en mode bivalent-parallèle, le 2ème générateur de chaleur (par ex. résistance
électrique) participe à hauteur de 2%.
fig. 1.2 page 15 représente la courbe caractéristique annuelle de
la température extérieure à Essen. Dans le cas présent, il en résulte que le nombre de jours où la température extérieure n’excède pas -5 °C est inférieur à 10 par an.
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7HPSpUDWXUHH[WpULHXUHHQƒ&
En particulier dans le cas d'une installation à mode mono-énergétique, le dimensionnement de la puissance d'une pompe à
chaleur a une incidence sur l'étendue de l'investissement et des
coûts annuels de chauffage. Plus la puissance de la pompe à
chaleur est élevée, plus les investissements de la pompe à chaleur seront importants, et plus les coûts d’énergie annuels seront
faibles.
140W/m
Tab. 1.6: Valeurs de référence pour le besoin en chaleur de piscines couvertes
1.3.4
Les pompes à chaleur air/eau fonctionnent essentiellement en
mode mono-énergétique. La pompe à chaleur doit donc couvrir
complètement le besoin en chaleur qui se fait ressentir à des
températures extérieures atteignant env. -5 °C max. (point de bivalence). En cas de température extérieure très basse et de besoin en chaleur important, un générateur de chaleur à fonctionnement électrique est commuté.
Température de l’eau
20 °C
24 °C
28°C
7HPSVHQMRXUV
Fig. 1.2 : Courbe caractéristique annuelle : nombre de jours pendant lesquels
la température extérieure est inférieure à la valeur indiquée
Exemple suivant tab. 1.7 à la p. 16
En mode de fonctionnement bivalent-parallèle et considérant un
point de bivalence de -5 °C, la part de la pompe à chaleur est approximativement de 98%.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 15
1.3.4.2
Choix et dimensionnement de pompes à chaleur
Point de bivalence [°C]
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
Taux de couverture [-]
en mode biv.-parall.
1,00
0,99
0,99
0,99
0,99
0,98
0,97
0,96
0,95
0,93
0,90
0,87
0,83
0,77
0,70
0,61
Taux de couverture [-]
en mode biv.-altern.
0,96
0,96
0,95
0,94
0,93
0,91
0,87
0,83
0,78
0,71
0,64
0,55
0,46
0,37
0,28
0,19
Tab. 1.7: Taux de couverture de la pompe à chaleur d'une installation en mode mono-énergétique ou en mode bivalent en fonction du point de bivalence et du mode
de fonctionnement (source : tableau 5.3-4 DIN 4701P10)
1.3.4.2
Exemple de dimensionnement pour une pompe à chaleur air/eau
Le dimensionnement de la pompe à chaleur tient compte du besoin en chaleur du bâtiment, lié à la température extérieure (simplifié sous la forme de droite) dans le diagramme de puissance
calorifique, et des courbes de puissance calorifique des pompes
à chaleur. Ici, le besoin en chaleur du bâtiment, lié à la température extérieure, est reporté, en fonction de la température ambiante choisie (température extérieure correspondante point 1),
sur l’abscisse (axe des X) de la capacité thermique calculée
(point 2) dans le cas d’une température extérieure de base (hiver) selon les normes spécifiques à chaque pays.
 Système de chauffage avec températures
départ maximales de 35 °C
L’exemple de la fig. 1.3 page 16 avec un besoin en chaleur total
de la maison de 11,0 kW pour une température extérieure de
base (hiver) de -16 °C et une température ambiante choisie de
+20 °C donne un aperçu de la méthode. Le diagramme montre
les courbes de puissance calorifique de deux pompes à chaleur
pour une température de départ de l’eau de chauffage de 35 °C.
Les points d’intersection (température limite et points de bivalence) du besoin en chaleur du bâtiment, lié à la températureextérieure, et des courbes de puissance calorifique des pompes
à chaleur se situent à env. -5,0 °C pour la PAC 1 et à env. -9 °C
pour la PAC 2. Dans l’exemple choisi, c’est la PAC 1 qui doit être
utilisée. Pour que le chauffage puisse être assuré pendant toute
l’année, l’écart entre le besoin en chaleur du bâtiment lié à la
température extérieure et la puissance calorifique de la pompe à
chaleur dans le cas d’une température d’entrée de l’air adéquate
doit être compensé par un chauffage d’appoint électrique.
 Durée de blocage de 2h
(facteur f du tab. 1.3 à la p.13)
Dimensionnement du chauffage supplémentaire
électrique
Caractéristiques du bâtiment :
 Mode de fonctionnement mono-énergétique
(pompe à chaleur avec résistance électrique)
 Besoin en chaleur pour le chauffage
9,0kW
 Besoin en chaleur pour la production
d’eau chaude sanitaire
1,0kW
Calcul:
capacité thermique nécessaire de la pompe à
chaleur
Exemple :
11,0kW
3$&
3XLVVDQFHFDORULILTXHHQ>N:@GpJLYUDJHLQFOXV
– Capacité thermique de la pompe à chaleur au jour
le plus froid
= Puissance des cartouches chauffantes
= (besoin en chaleur pour le chauffage + besoin en chaleur pour
la production d'eau chaude sanitaire) x facteur f
= (9,0kW+1,0kW)x1,1=
Besoin en chaleur global au jour le plus froid
N:
%HVRLQHQFKDOHXU
GXEkWLPHQWj
±ƒ&
±
N:
N:
&DSDFLWpWKHUPLTXH
GHOD3$&j
±ƒ&
3XLVVDQFHGHV
UpVLVWDQFHVpOHFWULTXHV
Dans l’exemple choisi, la PAC 1 doit être dimensionnée avec des
résistances électriques d'une puissance de 6,0kW.
3$&
3XLVVDQFHVXSSOpPHQWDLUH
QpFHVVDLUH
3W
%HVRLQHQFKDOHXUGXEkWLPHQW
HQIRQFWLRQGHODWHPSpUDWXUH
H[WpULHXUHVLPSOLILp
3W
3RLQWGHELYDOHQFH
7HPSpUDWXUHH[WpULHXUHHQƒ&
Fig. 1.3 : Courbes de puissance calorifique de deux pompes à chaleur air/
eau à puissances calorifiques différentes pour des températures
départ de 35 °C et un besoin en chaleur du bâtiment lié à la
température extérieure
16 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Choix et dimensionnement de pompes à chaleur
1.3.4.3
1.3.4.4
Dimensionnement de pompes à chaleur eau glycolée/eau et eau/eau (mode monovalent)
La Fig. 1.4 montre les courbes de puissance calorifique de pompes à chaleur eau glycolée/eau. Doit être choisie la pompe à
chaleur dont la puissance calorifique se trouve au-dessus du
point d’intersection entre le besoin en chaleur global nécessaire
et la température de la source de chaleur dont on dispose.
:3
Caractéristiques du bâtiment :
 Mode de fonctionnement monovalent
(pompe à chaleur uniquement)
7\SHGHSRPSHjFKDOHXU
3XLVVDQFHFDORULILTXHHQ>N:@
&RQGLWLRQ
7HPSpUDWXUHGHVRUWLH
GHO¶HDXGHFKDXIIDJH:
 Système de chauffage avec températures
départ maximales de 35 °C
3$&
 Durée de blocage de 6h
(facteur f du tab. 1.3 à la p.13)
 Besoin en chaleur pour le chauffage
10,6kW
Calcul:
capacité thermique nécessaire de la pompe
à chaleur
3$&
3$&
3$&
3RLQW
= besoin en chaleur pour le chauffage x facteur f
3$&
= 10,6kWx1,3=
13,8kW
3$&
7HPSpUDWXUHG¶HQWUpHGHO¶HDXJO\FROpHHQ>ƒ&@
Fig. 1.4 : Courbes de puissance calorifique de pompes à chaleur eau glycolée/eau à puissances calorifiques différentes pour des températures départ de 35 °C.
Dans le cas d’un besoin en chaleur global de 13,8 kW et d’une
température d’eau glycolée minimale de 0 °C, il faut choisir, pour
une température départ maximale nécessaire de 35 °C, la
courbe de puissance de la PAC 5. Celle-ci fournit une capacité
thermique de 14,5 kW dans les contraintes évoquées ci-dessus.
1.3.4.4
Dimensionnement de pompes à chaleur eau glycolée/eau et eau/eau (mode mono-énergétique)
Les installations de pompe à chaleur eau glycolée/eau ou eau/
eau mono-énergétiques peuvent dans certains cas être équipées d’un deuxième générateur de chaleur également électrique, par ex. un ballon tampon équipé d'une résistance électrique. La planification de telles installations doit uniquement se
faire dans des cas exceptionnels lorsque, suite à des durées de
blocage, une très grande poussée de puissance est nécessaire
ou lorsque, pour des raisons de gamme de produits, une pompe
à chaleur à puissance considérablement plus élevée par comparaison au besoin en chaleur global doit être choisie.
D’autre part, le mode mono-énergétique est approprié à la première période de chauffage si le séchage de la construction doit
se faire en automne ou en hiver.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 17
1.3.4.5
Dimensionnement de pompes à chaleur air/eau (mode bivalent)
Dans le cas d’un mode bivalent-parallèle (construction ancienne), un 2ème générateur de chaleur (chaudière à fuel ou à
gaz) soutient la pompe à chaleur à partir du point de bivalence
< 4 °C.
Il est souvent judicieux de légèrement sous-dimensionner la
pompe à chaleur;en effet, la part du travail de chauffe annuel
couvert par la pompe à chaleur n'en est guère modifiée. Condition: un fonctionnement permanent de l’installation en mode bivalent doit être prévu.
Dans les bâtiments où les radiateurs constituent le système de
distribution de chaleur, des températures départ de chauffage de
50°C et plus sont souvent nécessaires de manière durable. Dans
ce cas, un fonctionnement bivalent-alternatif des pompes à chaleur et de la chaudière est également conseillé, car les pompes
à chaleur air/eau présentent de bien meilleurs coefficients de
performance à des températures extérieures élevées. À des
températures extérieures basses, le 2èmegénérateur de chaleur
prend en charge le chauffage du bâtiment.
0RGHGHIRQFWLRQQHPHQW
ELYDOHQWSDUDOOqOH
7DX[GHFRXYHUWXUHG
XQHSRPSHj
FKDOHXUVXUOHWUDYDLODQQXHO
1.3.4.5
Choix et dimensionnement de pompes à chaleur
0RGHGHIRQFWLRQQHPHQW
ELYDOHQWDOWHUQDWLI
5DSSRUWSXLVVDQFHFDORULILTXHGHODSRPSHjFKDOHXUEHVRLQHQFKDOHXUGXEkWLPHQW
Fig. 1.5 : Taux de couverture d'une pompe à chaleur selon différents modes
de fonctionnement
Le diagramme montre à titre d'exemple le taux de couverture
d'une pompe à chaleur en modes bivalent-parallèle et bivalentalternatif en fonction du besoin en chaleur du bâtiment échantillon.
REMARQUE
L'expérience prouve que, pour les raisons les plus diverses, la chaudière
fuel ou à gaz présente dans les systèmes bivalents dans le cadre d'une
rénovation doit être mise hors service au bout de quelques années. C'est
pourquoi le dimensionnement devrait toujours être identique à celui de
l'installation mono-énergétique (point de bivalence -5 °C env.) et le ballon
tampon intégré au départ circuit de chauffage.
1.3.4.6
Dimensionnement de pompes à chaleur eau glycolée/eau et eau/eau (mode bivalent)
Dans le cas d’un fonctionnement bivalent des pompes à chaleur
eau/eau et eau glycolée/eau, on a en principe affaire aux mêmes
conditions que celles s’appliquant aux pompes à chaleur air/eau.
En fonction du système de l’installation de la source de chaleur,
d’autres facteurs de dimensionnement doivent être pris en considération.
1.3.4.7
Renseignez-vous de préférence auprès de nos spécialistes système de pompes à chaleur.
Séchage de la construction
La construction exige habituellement de grandes quantités d’eau
pour le mortier, les enduits, le plâtre et les papiers peints, eau qui
ne s’évapore que lentement de l’ouvrage. De plus, la pluie peut
considérablement accroître l’humidité du bâtiment. Une humidité
élevée dans tout le corps du bâtiment augmente le besoin en
chaleur de la maison pendant les deux premières périodes de
chauffage.
Le séchage doit être assuré par des appareils spéciaux à fournir
par le client. Dans le cas de puissances calorifiques de la pompe
à chaleur mesurées trop justes et d’un séchage de construction
pendant l’automne ou l’hiver, il est donc recommandé, notamment pour les pompes à chaleur eau glycolée/eau, d’installer une
résistance électrique supplémentaire afin de compenser l’élévation du besoin en chaleur. Cette résistance doit uniquement être
activée pendant la première période de chauffage sur les pompes à chaleur eau glycolée/eau en fonction de la température départ de l’eau glycolée (env. 0 °C) ou en cas de température limite (0 °C à 5 °C).
REMARQUE
Dans le cas de pompes à chaleur eau glycolée/eau, l’augmentation des
durées de fonctionnement du compresseur peut entraîner un sous refroidissement de la source de chaleur et de ce fait, une mise à l’arrêt de sécurité de la pompe à chaleur.
18 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur air/eau
2.1
2 Pompe à chaleur air/eau
2.1
Source de chaleur: air
Plage d'exploitation de la pompe à chaleur air/eau
Il est impossible de citer d'une manière générale les plages d'utilisation des pompes à chaleur air/eau. Ces plages peuvent varier
en fonction des différents composants de la pompe à chaleur ou
des divers fluides frigorigènes. Les plages d'exploitation peuvent
être les suivantes par ex.:
 LA ..TAS de -25°C à +35°C
 LIA ..IM de -20°C à +35°C
REMARQUE
La limite de gel peut varier d'une région climatique à l'autre. Respecter les
consignes en vigueur dans les pays concernés.
ATTENTION !
Si les condensats sont dirigés dans des bassins de décantation, un
siphon est à prévoir afin de protéger l’évaporateur contre les vapeurs
corrosives.
ATTENTION !
REMARQUE
Les plages d'utilisation des différentes pompes à chaleur sont disponibles dans les informations sur les appareils situées en annexe.
Disponibilité de la source de chaleur Air extérieur
 illimitée
La conduite de chauffage urbain doit être posée de façon que l'eau ne
s'infiltre pas dans la conduite via la fondation de l'unité extérieure. Pour
ce faire, la conduite de chauffage urbain doit être acheminée 2-3cm env.
en dehors de la fondation.
Recommandations sur l'installation
Possibilités d’utilisation
 mono-énergétique
 mode bivalent parallèle (ou partiellement parallèle)
 mode bivalent alternatif
 mode bivalent régénératif
Ballon tampon
L’intégration de la pompe à chaleur air/eau requiert un ballon
tampon en série pour garantir le dégivrage de l’évaporateur
(échangeur thermique à lamelles) par inversion de cycle. De
plus, le montage d’un ballon tampon en série prolonge la durée
de fonctionnement de la pompe à chaleur si la demande en chaleur est peu importante (voir chap. 8.6 page 105).
Écoulement des condensats
L’eau de condensation se formant en cours de fonctionnement
doit être évacuée sans risque de gel. Pour garantir un écoulement irréprochable, la pompe à chaleur doit être placée à l’horizontale. Le flexible d'écoulement des condensats doit avoir un
diamètre d’au moins 50mm et doit déboucher dans les égouts. Si
les condensats sont dirigés vers les égouts, dans lesquels des
gaz de fermentation peuvent se produire, protéger l'évaporateur
de ces gaz avec un siphon. Le dégivrage a lieu jusqu’à 16 fois
par jour; chaque dégivrage donne à chaque fois jusqu’à 10 litres
d’eau de condensation (voir fig. 2.1 à la p. 19).
La pompe à chaleur air/eau devrait de préférence être installée à
l'extérieur. Comme elle requiert peu de fondations et qu’elle évite
l’utilisation de systèmes d’aération, cette variante d'installation
est efficace et financièrement avantageuse. Pour l'installation,
les prescriptions du code de construction en vigueur localement
sont à respecter. Si une installation à l'extérieur n’est pas possible, il faut prendre en compte que, dans les pièces dont l'air est
très humide, il peut se former de la condensation sur la pompe à
chaleur, les conduites d'air et spécialement au niveau des percées murales.
Protection antigel
Si besoin est, le circulateur du circuit de chauffage est automatiquement activé par le biais d'une sonde antigel du circuit aller intégrée à l’appareil, et empêche ainsi la pompe à chaleur de geler
lors d’une période d’arrêt (chap. 8.2 page 96).
ATTENTION !
L’air aspiré ne doit pas être chargé d’ammoniac. L’exploitation de
l’évacuation de l'air provenant d’étables n’est donc pas autorisée.
Consignes de maintenance
Pour garantir un fonctionnement sûr de la pompe à chaleur, cette
dernière doit être entretenue à intervalles réguliers. Les tâches
suivantes peuvent être effectuées sans formation spéciale:
 Nettoyage des lamelles de l'évaporateur
 Nettoyage de l'intérieur de la pompe à chaleur
P
3RPSHjFKDOHXU
'pSDUWHWUHWRXU
FLUFXLWGHFKDXIIDJH
 Nettoyage de la cuve de condensats/l'écoulement de l'eau
de condensation
 Nettoyage des gaines d'air (entrée et sortie d'air)
Vérifier également à intervalles réguliers l'étanchéité de la
pompe à chaleur et le fonctionnement du circuit du fluide frigorigène.
REMARQUE
/LPLWHGHJHO
eFRXOHPHQWGHVFRQGHQVDWV
Fig.2.1:
)LOVpOHFWULTXHV
Plan des fondations de la pompe à chaleur avec écoulement des
condensats
www.dimplex.de/fr
D'autres informations et les normes nationales sur l'essai d'étanchéité
des pompes à chaleur sont disponibles à l'adresse www.dimplex.de/
dichtheitspruefung.
ATTENTION !
Les travaux sur des composants contenant du fluide frigorigène doivent
être réalisés uniquement par du personnel spécialisé dans le domaine
frigorifique.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 19
2.2
Pompe à chaleur air/eau
2.2
Pompes à chaleur air/eau pour installation à l'extérieur
Investissements pour une installation à l’extérieur
 Fondations résistantes au gel
 Pose dans le sol de conduites de chauffage isolées thermiquement pour les circuits départ et retour
 Pose dans le sol de câbles électriques de connexion et de
puissance
 Passages muraux pour conduites de raccordement
 Écoulement des condensats (sans risque de gel)
 Le cas échéant, respecter le code de construction en vigueur localement
Recyclage d'air
L'installation de la pompe à chaleur doit être réalisée de telle
sorte que l'air refroidi par extraction de chaleur puisse s'évacuer
librement. Dans le cas d’une installation près d'un mur, l’évacuation ne doit pas être dans le sens du mur.
Une installation dans des cavités ou des cours intérieures n’est
pas autorisée, car l’air refroidi s’accumule au sol et est à nouveau aspiré par la pompe à chaleur en cas de fonctionnement de
longue durée.
Installation
Les pompes à chaleur pour installation à l'extérieur sont équipées de tôles revêtues d'une peinture spéciale, par conséquent
résistantes aux intempéries.
D'une manière générale, l'appareil doit toujours être installé sur
une surface plane et horizontale. En guise de fondations, des
dalles de ciment ou des plaques de fondations protégées du gel
feront l'affaire. Le châssis doit adhérer au sol et être étanche sur
tout son pourtour afin de garantir une isolation sonore correcte et
d’empêcher un refroidissement des pièces d’amenée d’eau. Si
ce n’est pas le cas, il faut éventuellement colmater les rainures
avec du matériel isolant résistant aux intempéries.
ATTENTION !
La pompe à chaleur est en principe conçue pour une installation de plainpied. Lorsque les conditions diffèrent (par ex. montage sur une plateforme, toiture plate, ...) ou qu'il existe un risque élevé de basculement
(emplacement exposé, forts coups de vents par ex.), prévoir un dispositif
anti-basculement supplémentaire.
REMARQUE
En cas d'utilisation de pompes à chaleur à proximité de la mer, une forte
corrosion peut se produire en raison de la salinité élevée de l'air. L'utilisation de pompes à chaleur ne présente pas d'inconvénient si la mer est
distante d'au moins 12km.
REMARQUE
En cas d'installation près d'un mur, le débit d'air peut causer d'importants
dépôts dans les zones d'aspiration et d'évacuation. L'air froid extérieur
doit être évacué de manière à ne pas augmenter les pertes de chaleur
dans les pièces chauffées attenantes.
Écartements minimaux
Les travaux d'entretien doivent pouvoir être effectués sans problème, Ce qui est tout à fait possible en observant un écartement
de 1,2 m entre l’appareil et les murs.
Mesures d’insonorisation
Fig.2.2:
Écartements minimaux pour les travaux de maintenance et la connexion en parallèle des pompes à chaleur
REMARQUE
Les écartements minimaux recommandés pour les travaux de maintenance sont indiqués dans les instructions de montage correspondantes.
Câble de raccordement électrique
Pour fonctionner, les pompes à chaleur air/eau installées à l'extérieur ont besoin d'un câble de raccordement électrique. Il permet au gestionnaire de pompe à chaleur installé dans le local
technique de commander l'ensemble des composants électriques de la pompe à chaleur (par ex. compresseur, détendeur).
Référence de
commande
Pompes à
chaleur
Longueur
EVL 10U - EVL 40U
LA 9TU - LA 40TU
LA 35TUR+
10 - 40 m
EVL 10UE - EVL 40UE
LA 6TU
LA 60TU
10 - 40 m
EVL 996-1 - EVL 999-1
LA ..AS
LA ..PS
LA ..MS
LA ..TAS/LA ..MAS
10 - 40m
EVL 10R - EVL 40R
LA ..R
10 - 40m
Tab. 2.1: Vue d'ensemble des câbles de raccordement électrique
REMARQUE
Il est possible de réduire au minimum les émissions sonores en
éliminant, dans un périmètre de 3 à 5 mètres côté évacuation de
l’air, les surfaces rigides (façade par ex.) pour éviter toute réflexion du bruit.
Les câbles de raccordement doivent être commandés séparément en tant
qu'accessoire et doivent être choisis selon le type de la pompe à chaleur.
Les fondations peuvent également être recouvertes jusqu’à hauteur des panneaux latéraux d’habillage avec des matériaux absorbant les sons (paillis d’écorces par ex.).
Ils sont disponibles dans les longueurs suivantes: 10, 20, 30 et 40m.
Toute prolongation de la ligne de commande par le client est interdite.
Les émissions sonores dépendent du niveau respectif de puissance acoustique de la pompe à chaleur et des conditions d’installation. Au « chap. 5 page 57 », les rapports des facteurs d’influence sur les émissions sonores, la propagation du bruit et les
immissions sonores sont expliqués plus en détails.
ATTENTION !
ATTENTION !
La ligne de puissance doit être posée séparément de la ligne de
commande pour garantir une transmission de signal correcte. Les câbles
de raccordement électrique doivent être posés dans un tuyau de
protection de 70mm de diamètre minimum.
20 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur air/eau
2.2.1
2.2.2
Connexion en parallèle de pompes à chaleur air/eau installées à l’extérieur
Lors de la connexion en parallèle de pompes à chaleur air/eau
installées à l'extérieur, il convient de respecter un écartement minimal entre les différentes pompes. Cet écartement est nécessaire pour empêcher un court-circuit d'air entre les différentes
pompes à chaleur. Il faut également prendre en compte les écartements minimaux pour les travaux de maintenance mentionnés
dans les instructions de montage correspondantes.
&DQDOLVDWLRQGHO
DLU
GHODSRPSHjFKDOHXU
'LUHFWLRQSULQFLSDOH
GXYHQW
P
Respecter un écartement minimal de 1,2m entre les différentes
pompes à chaleur (voir fig. 2.3 à la p. 21).
P
Fig.2.3:
2.2.2
Connexion en parallèle de pompes à chaleur
Raccordement côté chauffage
Le raccordement au chauffage de la maison doit être effectué au
moyen de deux tuyaux isolés thermiquement. Des câbles de raccordement eau de chauffage préconfectionnés, composés de
deux tuyaux flexibles pour les circuits départ et retour, d'un fourreau avec isolation thermique intégrée en mousse PE, et d'un
coude de 90° préconfectionné sont recommandés pour le raccordement simple et rapide à la pompe à chaleur.
Le fourreau est enterré à l'abri du gel et amené à la chaufferie
par une percée murale.
Le passage dans le bâtiment s'effectue au moyen d'une isolation
et d'un fourreau. L'étanchéité du bâtiment est obtenue par des
moyens adaptés à la conduite de raccordement de l'eau de
chauffage:
 passage direct dans la partie sèche,
 embout d'étanchéité
(DIN 18337),
contre
l'eau
non
refoulante
 bride d'étanchéité contre l'eau refoulante (DIN 18336).
REMARQUE
REMARQUE
Adapter la profondeur de pose des tuyaux à l'utilisation faite du terrain !
Garantir la charge maximale d'utilisation SWL 60 pour les lieux souvent
sillonnés par des voitures.
Pour les murs maçonnés, assurer l'étanchéité du passage dans la maison
contre la pénétration d'eau avec un enduit protecteur bitumineux. Pour
l'étanchéité contre l'eau refoulante, stabiliser le passage (bride) avec un
tube protecteur.
L'alimentation électrique (lignes de commande et de puissance)
est posée dans un ou deux tuyaux de protection séparés (par ex.
tuyau KG, diamètre minimum DN 70).
REMARQUE
La distance entre le bâtiment et la pompe à chaleur a une influence sur la
perte de pression et les pertes thermiques des conduites de raccordement et doit être prise en compte pour le dimensionnement du circulateur
et des épaisseurs d’isolant. Des longueurs de câbles de plus de 30m ne
peuvent être acceptées !
Les branchements de la pompe à chaleur sont sortis du bas de
l’appareil. L'emplacement des conduites de chauffage et de
l'écoulement des condensats est indiqué sur les plans des fondations respectifs des schémas cotés (voir le manuel «Informations sur les appareils»).
REMARQUE
Afin de faciliter le montage, il est recommandé, lors de l’utilisation de
conduites de chauffage urbain isolées, de les faire aboutir au châssis de
la pompe à chaleur et de réaliser le raccordement à la pompe via des flexibles.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 21
2.2.3
Pompe à chaleur air/eau
Légende:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
7HUUDLQ2.
5HFRXYUHPHQW
UHFRPPDQGp
FPSRXU
&08FP
5XEDQGHEDOLVDJH
FPVXUOHIRXUUHDX
PLQFP
11)
6DEOHJUDQXODWLRQj
5HPSOLUGHFPGH
VDEOHWRXWDXWRXUGX
IRXUUHDX
Fig.2.4:
2.2.3
10)
12)
13)
14)
Câble de courant de charge pompe à chaleur
Unité de commande régulation de la
pompe à chaleur
Gestionnaire de pompe à chaleur
WPM EconPlus
Ligne de commande régulation/pompe à
chaleur 24V
Ligne de commande régulation/pompe à
chaleur 230V
Ligne d'alimentation électrique (230V)
pour le gestionnaire de pompe à chaleur
Dispositif d'arrêt et de vidange
Conduite de raccordement eau de chauffage
Passages muraux pour câbles de
raccordement électrique
Passages muraux pour conduites de
raccordement eau de chauffage
Tuyau KG (minimum DN70) pour
raccordements électriques de la régulation/
pompe à chaleur
Écoulement des condensats
Écoulement de l'eau de pluie/drainage
Fondations de la pompe à chaleur (respecter les
différents plans des fondations des pompes à
chaleur)
Raccordements électriques et hydrauliques en cas de pose souterraine
Passage mural
Passage direct dans la zone sèche
Bride contre l'eau refoulante
&ROPDWHUODIHQWHDYHFDX
eWDQFKpLWp
PRLQVFPGHPRXVVHSRXU
H[WpULHXUHj
UpDOLVHUSDUOHFOLHQW 0DoRQQHULH SXLWVRXGHPRUWLHUH[SDQVLEOH
RXEpWRQ
LQWpULHXU
H[WpULHXU
H[WpULHXU
eFDUWPD[ƒ
LQWpULHXU
3DVVDJHPXUDO
Fig.2.5:
Fig.2.7:
Croquis du passage mural direct
Passage indirect au moyen d'un embout
d'étanchéité contre l'eau non refoulante
eWDQFKpLWpH[WpULHXUH
jUpDOLVHUSDUOHFOLHQW
&ROPDWHUODIHQWHDYHFDX
PRLQVFPGHPRXVVHSRXU
SXLWVRXGHPRUWLHUH[SDQVLEOH
Croquis du passage mural, eau refoulante
Prévoir un dispositif de vidange et de remplissage dans le bâtiment, en aval de l'arrivée des raccords d'eau de chauffage (à
env. 0,8 m de profondeur) pour les départ et retour d'eau de
chauffage. Pour les bâtiments situés au niveau du sol, prévoir un
saut de loup isolé thermiquement ou permettre une vidange avec
de l'air comprimé.
Les diamètres de perçage recommandés pour les différents passages dans la maison sont indiqués dans le tableau ci-dessous.
LQWpULHXU
H[WpULHXU
*DLQH
WKHUPRUpWUDFWDEOH
3DVVDJHPXUDO
Fig.2.6:
Croquis du passage mural, eau non refoulante
Passage dans la maison
Diamètre de perçage
MDM145
220
MDM175
260
MDF145
250
MDF175
250
Tab. 2.2: Diamètres de perçage recommandés pour les passages dans la
maison
22 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur air/eau
2.3.1
Diagramme débit volumique-perte de pression pour conduite de raccordement d'eau de chauffage HVL
3HUWHGHSUHVVLRQHQ3DP
[
[
Perte de pression de la conduite de raccordement d'eau de chauffage en fonction du débit volumique avec eau de chauffage comme
agent caloporteur (rugosité du tuyau 0,007 mm)
Le diagramme permet de lire la perte de pression de la conduite
de raccordement d'eau de chauffage en fonction du débit volumique par mètre. Le tableau suivant indique les conduites de raccordement d'eau de chauffage disponibles.
2.3
Longueur
5m+1,2m de tuyau de raccordement
HVL25-75
7,5 m+1,2m de tuyau de raccordement
HVL25-100
10 m+1,2m de tuyau de raccordement
HVL25-150
15 m+1,2m de tuyau de raccordement
HVL32-150
15 m+1,2m de tuyau de raccordement
HVL32-200
20 m+1,2m de tuyau de raccordement
HVL32-250
25 m+1,2m de tuyau de raccordement
Tab. 2.3: Conduites de raccordement d'eau de chauffage
)OX[YROXPLTXHHQP K
Fig.2.8:
Type
HVL 25-50
REMARQUE
Le raccordement hydraulique des pompes à chaleur air/eau haute performance peut être sorti soit par le dessous, soit par le côté (accessoire spécial nécessaire). Dans le cas d'une installation de la pompe à chaleur près
d'un mur, il est possible d'introduire en surface la conduite de raccordement d'eau de chauffage dans le bâtiment.
Pompe à chaleur air/eau pour une installation à l'intérieur
Investissements pour une installation à l'intérieur
 Canalisation de l’air (par ex. gaines)
 Percées murales
 Écoulement des condensats
Généralités
Une pompe à chaleur air/eau ne devrait pas être installée dans
une pièce de vie d'un bâtiment. En cas extrême, c'est de l'air extérieur froid à -25 °C qui passe au travers de la pompe à chaleur.
Dans les pièces à forte humidité de l’air (par ex. les celliers), cet
air froid peut se traduire par la formation de condensation, au niveau des percées murales et des raccordements aux gaines
d’air, et par conséquent causer des dommages dans la construction à long terme. À une humidité ambiante de l'air supérieure à
50 % et une température extérieure inférieure à 0 °C, de la condensation n'est pas à exclure malgré une bonne isolation thermique. C'est la raison pour laquelle une pièce non chauffée telle
qu'une cave, une remise ou un garage est plus appropriée.
REMARQUE
Si la pompe à chaleur est installée à un étage, il faut contrôler la
force portante du plancher. Une installation sur un plancher en
bois ne peut être acceptée.
REMARQUE
Si la pompe à chaleur est installée au-dessus de pièces habitées, des mesures de découplage des bruits de structure sont à prendre par le client.
Circulation de l'air
Pour obtenir un fonctionnement efficace et sans incidents, une
pompe à chaleur air/eau installée à l’intérieur doit avoir un débit
d’air suffisant. Celui-ci se détermine tout d’abord en fonction de
la capacité thermique de la pompe à chaleur et se situe entre
2500 et 9000 m³/h (voir le manuel «Informations sur les appareils»). Il faut respecter les dimensions minimum requises pour la
gaine d’air.
Une canalisation sans heurts de l'air au travers de la pompe à
chaleur (de l'aspiration à l'évacuation) doit être garantie et l'installation réalisée de manière à éviter toute résistance d'air inutile
(chap. 2.3.7 page 26).
Pour répondre aux exigences strictes en matière d'isolation acoustique,
l'évacuation doit être réalisée par un coude à 90° ou il convient d'opter
pour une installation à l'extérieur (chap. 2.2 page 20).
2.3.1
Conditions du lieu d’implantation
Ventilation
Perméabilité à l'air des bâtiments
La pièce où se trouve la pompe à chaleur doit être si possible
aérée avec de l’air provenant de l’extérieur afin de maintenir à
bas niveau l’humidité de l’air relative et d’éviter la formation de
condensation. Cette condensation peut se former sur les éléments froids notamment lors du séchage de la construction et
lors de la mise en service.
Selon le type de bâtiment et l'équipement technique, la perméabilité à l'air ne doit pas dépasser certaines valeurs limites. Ces
valeurs limites sont définies dans la norme DIN4108-7 «Isolation
thermique et économie d'énergie dans les bâtiments - partie7:
étanchéité de l'air, exigences, recommandations». La norme
DINEN13829 «Détermination de la perméabilité à l'air des bâtiments» réglemente la méthode de mensuration d'un bâtiment et
la prise en compte des pompes à chaleur lors de cette mensuration.
ATTENTION !
La pompe à chaleur ne doit pas fonctionner sans canalisation de l’air, en
raison du risque lié aux pièces en rotation (ventilateur).
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 23
2.3.2
2.3.2
Pompe à chaleur air/eau
Aspiration ou évacuation d’air par les sauts de loup
Si les passages muraux des gaines d’air au niveau de l'aspiration ou de l'évacuation se situent en dessous du niveau du sol, il
est recommandé de prévoir une canalisation de l’air par des
sauts de loup en plastique propices à l’écoulement. Dans le cas
de sauts de loup en béton, il faut utiliser une tôle de dérivation
d'air. Le saut de loup doit être recouvert, côté évacuation de l’air,
d’un habillage absorbant les sons. Des plaques de fibres minérales résistantes aux intempéries, d’une densité d’env. 70 kg/m³,
ou des mousses à cellules ouvertes (résine de mélamine par ex.)
conviennent parfaitement.
REMARQUE
Les dimensions minimum des gaines d'air sont indiquées dans les informations sur les appareils.
 Dimensions minimum des sauts de loup de
1000 x 400 à 1000 x 650 mm
 Étanchement du passage entre le saut de loup et la
percée murale (voir chap. 2.3.4 page 24)
 Recouvrement avec grille (sécurité antivol)
 Prévoir un écoulement des condensats
 En guise de protection contre les petits animaux et les
feuilles mortes, un grillage supplémentaire (maille > 0,8 cm)
doit être ajouté.
Fig.2.9:
2.3.3
Dimensions minimum du saut de loup
Grille de protection contre la pluie pour pompe à chaleur
Une grille de protection contre la pluie sert, dans le cas de percées murales au-dessus du niveau du sol, de couverture optique
et à protéger la gaine d’air contre les intempéries. Elle est fixée
sur le mur, à l’extérieur, et est utilisable indépendamment du type
de canalisation de l’air. La grille de protection contre la pluie spécialement conçue pour les pompes à chaleur (accessoires spéciaux) permet une perte de pression beaucoup moins importante
que les grilles de protection contre les intempéries que l’on
trouve habituellement dans le commerce. On peut la poser aussi
bien côté aspiration d’air que côté évacuation d’air.
En guise de protection contre les petits animaux et les feuilles
mortes, un grillage devrait être placé entre le mur et la grille de
protection contre la pluie. La section libre de la grille doit représenter 80 % au minimum (ouverture de maille > 0,8 cm). Si nécessaire, le client doit prévoir une sécurité antivol.
Rep.
Désignation
500-700
800
900
1500
1
Grille de protection
1 unité
1 unité
1 unité
1 unité
2
Cheville 6 x 30
4 unités
6 unités
8 unités
14 unités
3
Vis 5 x 70
4 unités
6 unités
8 unités
14 unités
Fig.2.10: Grille de protection contre la pluie pour pompes à chaleur
Tab. 2.4: Matériel de fixation de la grille de protection contre la pluie
Isolation des percées murales
Les percées murales nécessaires sont à réaliser par le client.
Elles doivent être obligatoirement revêtues côté intérieur d'une
isolation thermique afin d'empêcher tout refroidissement ou humidité de la maçonnerie. À titre d’exemple, une isolation avec de
la mousse PU rigide (épaisseur d'isolant de 25 mm) est représentée à la fig. 2.11 page 24. Le passage entre l'isolation murale
et les boîtiers de raccordement au mur doit obligatoirement être
étanche à l'air. Par très mauvais temps (par ex. pluie battante),
l'eau qui s’introduit doit être évacuée vers l'extérieur par une
pente.
REMARQUE
0XU
FD
2.3.4
0RXVVHGH38ULJLGH
7XEXOXUHVGHUDFFRUGHPHQWjODJDLQHG
DLU
Fig.2.11: Exemple de réalisation de percée murale
Pour empêcher l'humidification de la maçonnerie et la formation de moisissure, effectuer une isolation thermique continue de la canalisation de
l'air jusqu'au rebord extérieur de l'enveloppe du bâtiment.
24 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur air/eau
2.3.5
2.3.6
Kit de gaines d'air flexibles pour pompes à chaleur air/eau
Pour la canalisation de l’air des pompes à chaleur air/eau
LI 11TES et LI 16TES, des flexibles sont proposés sous forme
d'accessoires. Le kit de gaines d'air flexibles convient aux pièces
à basse température et dont l’humidité de l’air est faible. Il se
compose d’un flexible d’air de 5 m, avec isolation thermique et
sonore, qui peut être partagé, selon la convenance, entre le côté
aspiration et le côté évacuation d’air. L’admission et l’évacuation
d’air peuvent être dirigées au travers d’un saut de loup ou d’une
grille de protection contre la pluie. Le matériel de montage pour
le raccordement à la pompe à chaleur et au passage mural à isoler par le client est fourni.
L’avantage des flexibles d’air est de pouvoir adapter l’installation
sur place selon chaque cas de figure, les différences de hauteurs
et de longueurs pouvant être ainsi facilement et rapidement compensées. De plus, les flexibles d’air font un rempart au bruit et à
la chaleur et empêchent un refroidissement de la pièce où est
installée la pompe à chaleur. Des grilles sur les tubulures de raccordement mural empêchent l’intrusion de petits animaux ou de
feuilles mortes qui salissent les canalisations.
REMARQUE
Il faut contrôler le débit d’air minimum si les côtés aspiration et évacuation sont équipés de plus d’un coude à 90°.
Dimensions en
mm
DN 500
DN 630
652
A
560
B
585
670
C
495
625
F
100
100
Tab. 2.5: Dimensions du kit de gaines d’air flexibles
Fournitures
1)
Tubulure de raccordement à
la pompe à chaleur
2)
Vis à tête hexagonale
3)
Collier de serrage
4)
Vis à tête hexagonale
5)
Bande perforée
6)
Clou chevillé
7)
Flexible d'assemblage,
épaisseur d'isolant 25 mm
8)
Vis
9)
Tubulure de raccordement au
mur
10) Cheville
Rayon de courbure
LUS 11: 300 mm
minimal
Rayon de courbure
LUS 16: 400 mm
minimal
Encombrement pour un coude à
90°: env. 1 m
Fig.2.12: Kit de gaines d'air flexibles
2.3.6
Gaines d’air en béton renforcé de fibre de verre pour pompes à chaleur air/eau
(installation à l'intérieur)
Les gaines d'air ouvertes à la diffusion et résistantes à l'humidité
sont disponibles prémontées ou sous forme de kit de montage.
Elles sont proposées dans les sections correspondantes, suivant
le cas soit pour réaliser un coude de 90°, soit pour obtenir des
gaines plus longues de 1000mm (kit de montage) et 625mm ou
1250mm (prémontées).
Grâce à une isolation intérieure faite de laine minérale et de laine
de verre en plaques, on évite la formation d’eau de condensation
et on réduit de façon importante la diffusion du bruit de ~ 1 dB(A)
par mètre courant ou de ~ 2 à 3dB(A) par coude. Les extrémités
sont entourées d’un cadre en tôle d’acier galvanisé.
De petits dommages sur l’enveloppe extérieure n’ont aucune
conséquence sur le bon fonctionnement de l’installation et peuvent être réparés avec du plâtre vendu dans le commerce.
Montage en cas d’installation standard
Si votre choix se porte sur une installation standard (voir
chap. 2.3.7.1 page 27), les sections de gaine peuvent être montées intégralement.
Lors du positionnement de la canalisation de l'air, respecter les
écartements minimaux exigés entre la pompe à chaleur et les
murs.
Les conduites peuvent être peintes si besoin avec de la peinture
au latex disponible dans le commerce.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 25
2.3.7
Pompe à chaleur air/eau
Les gaines d’air et les coudes sont scellés dans les ouvertures
murales avec de la colle de maçonnerie, conformément aux
plans d’encombrement. Les sections de gaine sont soutenues
par un support adéquat monté au sol ou suspendu au plafond à
l’aide de tiges filetées.
REMARQUE
Les gaines d’air ne sont pas vissées à la pompe à chaleur afin d’assurer
le découplage des bruits de structure.
Entre la pompe à chaleur et la gaine, il faut laisser un écart d’env.
2 cm pour pouvoir démonter ultérieurement la pompe à chaleur
sans difficulté. L’embout d’étanchéité, disponible en tant qu’accessoire, permet de rendre étanche la pompe à chaleur (voir
fig. 2.13 à la p. 26).
Raccordement bout à bout de deux sections de
gaine
Pour relier les sections de gaine, celles-ci sont équipées d’un
cadre métallique.
Ajustage des longueurs
Les gaines d’air prémontées peuvent être raccourcies ou ajustées sur le chantier en utilisant le kit d’usinage disponible comme
accessoire. Avec les kits de montage des gaines d'air, ce kit
d'usinage est inutile. En effet, les gaines peuvent être raccourcies ou ajustées avant le collage définitif. Les arêtes de coupe
formées sont enduites d'une masse collante appropriée (silicone
par ex.) et cerclées à l’aide d’un profilé en U galvanisé.
Embout d’étanchéité
Cet embout assure l’étanchéité du raccordement des gaines
d’air en béton léger renforcé de fibre de verre à la pompe à chaleur. Les gaines d’air elles-mêmes ne sont pas vissées directement à la pompe à chaleur. Lorsque l’installation est prête à fonctionner, seul le joint d’étanchéité en caoutchouc est en contact
avec la pompe à chaleur. De cette manière, il est possible d’une
part de monter et de démonter la pompe à chaleur facilement et,
d’autre part, d’obtenir un découplage des bruits de structure de
bonne qualité.
L’étanchéité inter-sections est obtenue grâce à un caoutchouc
spongieux vendu dans le commerce et collé entre les cadres métalliques respectifs, ou au moyen d’un joint en silicone.
Fig.2.13: Embout d’étanchéité pour conduites d’air
2.3.7
Conception de la canalisation de l'air avec des gaines en béton renforcé de fibres
de verre
La conception de la canalisation de l’air (aspiration et évacuation
de l’air) doit tenir compte de la perte de pression maximale (compression max.) de chacun des composants. Elle ne doit pas dépasser la valeur indiquée pour la compression libre dans les informations sur les appareils (voir le manuel «Informations sur les
appareils»). Des diamètres trop petits ou des déflexions trop importantes (par ex. grille de protection contre les intempéries) ont
pour résultat des pertes de pression élevées non autorisées et
conduisent à un fonctionnement inefficace ou sensible aux pannes.
Composants de la canalisation
de l’air
Perte de pression
Gaine d’air droite
1 Pa/m
Gaine d’air avec coude
7 Pa
Grille de protection contre la pluie
5 Pa
Saut de loup aspiration
5 Pa
Saut de loup évacuation
7–10 Pa
Tab. 2.6:Valeurs indicatives pour les accessoires du circuit de
canalisation de l’air
Dans les cas de mise en place standard que nous montrons, les
composants du circuit de canalisation de l’air fournis comme accessoires spéciaux restent en-dessous des compressions autorisées (voir chap. 2.3.7.1 page 27). Il n'est donc pas obligatoire
de contrôler la perte totale de charge. L’aspiration et l’évacuation
peuvent s'effectuer au choix par un saut de loup ou par une percée murale munie d’une grille de protection contre la pluie.
ATTENTION !
En cas de divergence par rapport aux raccordements standard ou dans le
cas d’une utilisation de composants de canalisation d’air de fourniture
autre que Dimplex, il convient de contrôler le débit d’air minimum.
Choix des composants du circuit de canalisation
de l’air
Les composants suivants du circuit de canalisation de l’air sont
disponibles dans quatre tailles différentes, en fonction des différents niveaux de puissance :
 Grille de protection contre la pluie
 Conduites d’air (conduite droite / coude)
 Embouts d’étanchéité
REMARQUE
Pour rester dans la tranche maximale autorisée de perte de pression, la
canalisation de l'air côté pièce ne doit pas avoir plus de deux coudes à
90°.
26 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur air/eau
2.3.7.1
Composants
de la
canalisation
de l'air
Type d'appareil
LIK 8ME / LIK 8TES / LI 9TES
Type 500
LI 11ME / LI 11TES
Type 600
Remarque
LIKI 14TE / LI 15TE
Type 600
Évacuation
LI 9TU / LI 12TU
Type 600
Évacuation
LI 16TES / LI 20TE
Type 700
LI 24TE / LI 28TE / LIH 26TE
Type 800
Fig.2.14: Composants pour le kit de montage LKL ..A
LIKI 14TE / LI 15TE
Type 800
Aspiration
LI 9TU / LI 12TU
Type 800
Aspiration
LI 40AS
Type 900
Le kit de montage de la gaine d'air LKL ..A (voir fig. 2.14 à la
p. 27) se compose de quatre parois latérales en béton renforcé
de fibre de verre, de colle et de deux cadres de finition. Il n'est
pas livré prémonté et doit donc être assemblé sur place. Le kit de
montage de la gaine d'air est par conséquent facile à transporter
et peut être raccourci sur site à la longueur souhaitée.
Tab. 2.7: Classement des composants du circuit de canalisation de l’air
Avantages du kit de montage LKL ...A
 Moins de risque d'endommagement pendant le transport
 Raccourcissement à la longueur adéquate sur site
 Montage simple et rapide avec les
cadres de finition
Dimensions des passages muraux en cas d'utilisation de gaines d'air en béton renforcé de fibre
de verre
%DQGHG
LVRODWLRQ
3LHGVHQY
%DQGHG
LVRODWLRQHQY
$
9XHGHIDFH
+DXWHXUGHSODIRQGPLQ&
eFRXOHPHQWGHVFRQGHQVDWV
PD[
eYDFXDWLRQGHO¶HDX
+DXWHXUGHO¶DSSDUHLO+
6HQVGHO¶DLU
%
2.3.7.1
%DOORQWDPSRQ
Fig.2.17: Vue de face 900
$
'
+
%
(
Fig.2.15: Vue de face 600-800
Fig.2.16: Vue de face LI 9TU, LI 12TU et LI 15TE
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Fig.2.18: Vue latérale LI 9TU, LI 12TU et LI 15TE
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 27
2.3.7.2
Pompe à chaleur air/eau
A (en mm)
avec
ballon
tampon
A (en mm)
sans
ballon
tampon
B
(en mm)
D (en mm)
avec
ballon
tampon
D (en mm)
sans
ballon
tampon
E
(en mm)
C
(en mm)
H (en mm)
avec
ballon
tampon
H (en mm)
sans
ballon
tampon
Type
pompe à chaleur
600
LI 11ME / LI 11TES
1282
672
650
-
-
-
2200
1981
1371
700
LI 16TES / LI 20TE
1340
730
745
-
-
-
2400
2191
1581
600/800
LI 9TU / LI 12TU /
LI 15TE
1430
822
600
1339
730
769
2400
2164
1556
Tab. 2.8: Tableau des dimensions de la pompe à chaleur avec ballon tampon
Ballon tampon, monté en dessous de la pompe
Pour les différentes pompes à chaleur installées à l'intérieur, un
ballon tampon est disponible et la pompe à chaleur peut être installé dessus. La hauteur totale de la pompe à chaleur augmente
ainsi de façon telle que les gaines d’air peuvent être installées directement sous le plafond.
Type d'appareil
Ballon tampon
LI 9TU / LI 12TU
PSP120E
LI 15TE
PSP120E
LI 11TES / LI 16TES / LI 20TE
PSP 140E
Les dimensions d’installation de la pompe à chaleur et l’emplacement des percées murales sont définis comme suit.
1. Étape :
Détermination du type nécessaire des composants
de la canalisation de l’air en fonction de la pompe à
chaleur air/eau à installer, d’après le tab. 2.7 à la
p. 27.
2. Étape :
Choix de la variante d'installation nécessaire.
3. Étape :
Valeurs requises extraites des tableaux de dimensions conformément aux variantes d'installation
correspondantes.
Tab. 2.9: Ballon tampon monté en dessous des pompes à chaleur air/eau
installées à l'intérieur
2.3.7.2
Installation en angle
Exemples de montage
Type
Pompe à chaleur
B (en mm)
D1 (en mm)
E (en mm)
600
LI 11TES
650
301
852
700
LI 16TES / LI 20TE
745
254
852
800
LI 24TE - LI 28TE /
LIH 26TE
820
291
1002
Tab. 2.10:Tableau des dimensions de l’installation en angle
(voir fig. 2.20 à la p. 28)
(QGHVVRXVGXVRO
6HQVGHO¶DLU
6DXWGHORXS
%
$XPRLQVORQJXHXUVGHJDLQH
Fig.2.19: Installation en angle 500 (LIK 8TES avec gaine d'air)
3LqFHG¶DMXVWHPHQW
*ULOOHGHSURWHFWLRQFRQWUH
DSOXLHJLWWHU
'
$FFHVVRLUH
9XHGHIDFH
H[WHQVLEOH
%
6HQVGHO¶DLU
$XGHVVXVGXVRO
(
9XHGHIDFH
eFRXOHPHQWGHVFRQGHQVDWV
/RQJXHXUVGHJDLQH
(PERXWG¶pWDQFKpLWp
$FFHVVRLUH
PLQ
*ULOOHGHSURWHFWLRQFRQWUHODSOXLH
DFFHVVRLUH
$XGHVVXVGXVRO
Fig.2.21: Installation en angle avec pièce d’ajustement
%
(
PLQ
Fig.2.20: Installation en angle
eFRXOHPHQWGHVFRQGHQVDWV
%
6DXWGHORXS
(QGHVVRXVGXVRO
'
PLQG
6HQVGHO¶DLU
9XHGHIDFH
(PERXWG¶pWDQFKpLWp
DFFHVVRLUH
Type
Pompe à chaleur
B (en mm)
D3 (en mm)
600
LI 11TES
650
301
E (en mm)
852
700
LI 16TES / LI 20TE
745
254
852
800
LI 24TE - LI 28TE /
LIH 26TE
820
291
1002
Tab. 2.11:Tableau des dimensions pour une installation en angle avec pièce
d’ajustement (voir fig. 2.21 à la p. 28)
ATTENTION !
Si le schéma mentionne les dimensions de la gaine d'air, les percées
murales doivent être réalisées en conséquence.
28 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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2.3.7.3
Pompe à chaleur air/eau
6HQVGHO¶DLU
9XHGHIDFH
Fig.2.23: Installation en angle LI9, 12TU et LI15TE (avec gaine d'air)
Fig.2.22: Installation en angle LIKI 14TE (avec gaine d'air)
ATTENTION !
Si le schéma mentionne les dimensions de la gaine d'air, les percées
murales doivent être réalisées en conséquence.
Fig.2.24: Installation en angle à gauche LI 40AS
2.3.7.3
Installation murale
(QGHVVRXVGXVRO
(QGHVVRXVGXVRO
3LqFH
G¶DMXVWHPHQW
6DXWGHORXS
*ULOOHGHSURWHFWLRQFRQWUHODSOXLH
$FFHVVRLUH
H[WHQVLEOH
*ULOOHGHSURWHFWLRQFRQWUHODSOXLH
6DXWGHORXS
$FFHVVRLUH
$XGHVVXVGXVRO
$XGHVVXVGXVRO
%
/RQJXHXUVGHJDLQH
%
/RQJXHXUVGHJDLQH
eFRXOHPHQW
GHVFRQGHQVDWV
eFRXOHPHQWGHVFRQGHQVDWV
(
6HQVGHO¶DLU
9XHGHIDFH
6HQVGHO¶DLU
3LqFHG¶DMXVWHPHQW
H[WHQVLEOH
(PERXWG¶pWDQFKpLWp
$FFHVVRLUH
9XHGHIDFH
(PERXWG¶pWDQFKpLWp
$FFHVVRLUH
Fig.2.25: Installation murale 500
Fig.2.26: Installation murale
Type
Pompe à chaleur
B (en mm)
600
LI 11ME / LI 11TES
650
E (en mm)
852
700
LI 16TES / LI 20TE
745
852
800
LI 24TE - LI 28TE /
LIH 22TE - LIH 26TE
820
1002
Tab. 2.12:Tableau de dimensions pour l’installation murale
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 29
2.4
Pompe à chaleur air/eau
3LqFHG¶DMXVWHPHQW
H[WHQVLEOH
3HUFpHPXUDOH
LVROpH
*ULOOHGHSURWHFWLRQFRQWUH
ODSOXLHDFFHVVRLUH
6DXWGHORXS
5DFFRUGVDX[JDLQHVG¶DLU
HQGHVVRXVGXQLYHDXGXVRO
8WLOLVDWLRQG¶XQVDXWGHORXS
/RQJXHXUVGHJDLQH
<FRPSULVSLqFHG
DMXVWHPHQWPP
6HQVGHO¶DLU
3LqFHG¶DMXVWHPHQWH[WHQVLEOH
9XHGHIDFH
(PERXWG¶pWDQFKpLWp
DFFHVVRLUH
3LqFH
G¶DMXVWHPHQW
eFDUWHPHQWPLQLPDODYHFXWLOLVDWLRQ
*DLQHG
DpUDWLRQFRXUWH/ PP
bQGHUXQJHQXQG,UUWXPYRUEHKDOWHQ6WDQG -XOL
Fig.2.28: Installation murale LIKI 14TE
Fig.2.27: Installation muraleLI9, 12TU et LI15TE
(dimensions des pompes à chaleur identiques)
REMARQUE
L’évacuation doit se produire par l’intermédiaire d’un saut de loup ou être
munie d’une grille de protection contre la pluie pour éviter les courts-circuits d’air.
ATTENTION !
Si le schéma mentionne les dimensions de la gaine d'air, les percées
murales doivent être réalisées en conséquence.
2.4
Pompes à chaleur air/eau bibloc
Les pompes à chaleur bibloc sont composées d'une unité extérieure et d'une unité intérieure reliées entre-elles par une conduite de fluide frigorigène. L'unité extérieure comprend le compresseur, un évaporateur et le détendeur, tandis que l'unité
intérieure inclut le condenseur. L'énergie contenue dans le fluide
frigorigène pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire est transmise au circuit de chauffage par l'intermédiaire de
ces composants.
Plage d'exploitation de la pompe à chaleur deux
unités
-20 °C ... + 35 °C
Possibilités d’utilisation:
 mono-énergétique
 bivalente
(régulation externe du 2ème générateur de chaleur)
Pompes à chaleur bibloc
 Investissement moindre pour la source de chaleur
Air extérieur
 Faible encombrement, emplacement d’installation au choix
et montage facile
 Faibles bruits de passage d’air dans et le long du bâtiment
dus au ventilateur axial à rotation lente
Disponibilité de la source de chaleur Air extérieur:
 illimitée
2.4.1
Installation
Lors de l'installation de pompes à chaleur bibloc, diverses conditions quant à l'emplacement et l'encombrement minimum doivent
être respectées. Les conduites de fluide frigorigène et les fils
électriques entre l'unité intérieure et l'unité extérieure doivent traverser le mur de la maison. Pour l'étanchéité, les passages muraux décrits au chap. 2.2.3 page 22 peuvent être utilisés. Ils sont
disponibles en tant qu'accessoires.
cm
10 plus
u
o
Investissement pour l'unité extérieure
 Pose de lignes électriques de connexion et de puissance
 Pose de conduites de fluide frigorigène entre les
unités intérieure et extérieure
 Percées murales pour conduites de raccordement
 Respect des écartements minimaux de montage
(voir fig. 2.29 à la p. 30)
 Respect, le cas échéant, du code de construction en vigueur
localement
10 cm
ou plus
cm
100 lus
p
ou
30 cm
ou plus
30
ou cm
plu
s
Fig.2.29: Installation de l'unité extérieure
30 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur air/eau
2.4.1
Écoulement des condensats de l'unité extérieure
Les condensats se formant en cours de fonctionnement dans
l'unité extérieure doivent être évacués sans risque de gel. Pour
ce faire, monter à la base de l'unité extérieure un coude d'évacuation (voir fig. 2.30 à la p. 31). Dans les régions tempérées, il
est recommandé d’installer également un dispositif de chauffage
de la cuve de condensats. Dans les régions froides avec de longues périodes de gel, le montage d’un tel dispositif est impératif.
Le dispositif de chauffage de la cuve de condensats est disponible en tant qu'accessoire.
Fig.2.32: Appareil de base LIA 7IM / LIA 9IM
&RXGHG
pYDFXDWLRQ
)OH[LEOHV
,OIDXWPRQWHUOHIOH[LEOHGHVRUWH
TXHO
HDXSXLVVHFLUFXOHUVDQVSUREOqP
Fig.2.30: Écoulement des condensats de l'unité extérieure
Investissement pour l'unité intérieure
 Ne pas installer de source de chaleur à proximité de l’appareil.
 Veiller à une bonne circulation dans la pièce.
 L’appareil doit être installé verticalement contre le mur.
 L’appareil doit être monté dans une pièce hors-gel.
 Respecter les écartements minimaux de montage
(voir fig. 2.31 à la p. 31).
30 cm
ou plus
30 cm
ou plus
30 cm
ou plus
80 cm
ou plus
Fig.2.33: Appareil de base LIA 12IM / LIA 14IM / LIA 16IM
1)
Carte de circuit imprimé principale unité intérieure
2)
Panneau de commande
3)
Soupape de surpression
4)
Débitstat
5)
Manomètre
6)
Circulateur
7)
RCCB (3 pièces)
8)
Limiteur de surcharge (3 pièces)
9)
Résistance électrique
10) Vase d’expansion
Sol
Fig.2.31: Installation de l'unité intérieure
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 31
2.4.2
Pompe à chaleur air/eau
2.4.2
Dimensionnement
La puissance calorifique des pompes à chaleur air/eau diminue
proportionnellement à la chute de la température extérieure alors
que le besoin en chaleur du bâtiment augmente. Une pompe à
chaleur doit donc être choisie de telle sorte que la plage de régulation entre puissance calorifique maximale et puissance calorifique minimale couvre la majeure partie du travail de chauffe annuel. Lorsque le besoin en chaleur du bâtiment dépasse la
puissance calorifique maximale de la pompe à chaleur deux unités, le chauffage électrique d’appoint est activé si nécessaire.
Les pompes à chaleur bibloc LIA7IM et LIA9IM disposent à cet
effet d'une résistance électrique de 3kW. Sur les modèles LIA12
à LIA16IM, une résistance de 6kW est déjà préinstallée. Les diagrammes illustrent deux exemples de dimensionnement pour
une température extérieure de base (hiver) de -5°C et -15°C.
3XLVVDQFHFDORULILTXHHQN:
%HVRLQHQFKDOHXUGXEkWLPHQWjƒ&
3XLVVDQFHFDORULILTXHPD[LPDOH
%HVRLQHQFKDOHXUGXEkWLPHQWjƒ&
3XLVVDQFHFDORULILTXHPLQLPDOH
7HPSpUDWXUHH[WpULHXUHHQƒ&
Fig.2.34: Exemple de dimensionnement LIA7IM
%HVRLQHQFKDOHXUGXEkWLPHQWjƒ&
3XLVVDQFHFDORULILTXHPD[LPDOH
3XLVVDQFHFDORULILTXHHQN:
%HVRLQHQFKDOHXUGXEkWLPHQWjƒ&
3XLVVDQFHFDORULILTXHPLQLPDOH
7HPSpUDWXUHH[WpULHXUHHQƒ&
Fig.2.35: Exemple de dimensionnement LIA9IM
32 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur air/eau
2.4.2
%HVRLQHQFKDOHXUGXEkWLPHQWjƒ&
3XLVVDQFHFDORULILTXHHQN:
3XLVVDQFHFDORULILTXHPD[LPDOH
%HVRLQHQFKDOHXUGXEkWLPHQWjƒ&
3XLVVDQFHFDORULILTXHPLQLPDOH
7HPSpUDWXUHH[WpULHXUHHQƒ&
Fig.2.36: Exemple de dimensionnement LIA12IM
3XLVVDQFHFDORULILTXHPD[LPDOH
%HVRLQHQFKDOHXUGXEkWLPHQWjƒ&
%HVRLQHQFKDOHXUGXEkWLPHQWjƒ&
3XLVVDQFHFDORULILTXHHQN:
3XLVVDQFHFDORULILTXHPLQLPDOH
7HPSpUDWXUHH[WpULHXUHHQƒ&
Fig.2.37: Exemple de dimensionnement LIA14IM
3XLVVDQFHFDORULILTXHPD[LPDOH
%HVRLQHQFKDOHXUGXEkWLPHQWjƒ&
3XLVVDQFHFDORULILTXHHQN:
%HVRLQHQFKDOHXUGXEkWLPHQWjƒ&
3XLVVDQFHFDORULILTXHPLQLPDOH
7HPSpUDWXUHH[WpULHXUHHQƒ&
Fig.2.38: Exemple de dimensionnement LIA16IM
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 33
2.4.3
Pompe à chaleur air/eau
Le raccordement entre l'unité intérieure et l'unité extérieure est
effectué via une conduite de fluide frigorigène. Des conduites de
fluide frigorigène vides d'une longueur de 25m sont disponibles
en tant qu'accessoires. Si les unités intérieure et extérieure sont
distantes de plus de 10m dans le cas des pompes à chaleur deux
unités LIA7IM ou LIA9IM, du fluide frigorigène doit être ajouté.
Avec une pompe LIA7IM présentant une distance de 20m entre
l'unité intérieure et l'unité extérieure, ajouter 300g de fluide frigorigène (voir tableau 2.13 à la page 34.).
ATTENTION !
Les travaux de montage et de maintenance au niveau des conduites de
fluide frigorigène ne doivent être effectués que par du personnel
spécialisé.
ATTENTION !
Si l’unité intérieure est montée plus haut que l’unité extérieure, et que la
différence de hauteur dépasse 4 m, le montage de réservoirs et de
siphons d’huile dans la conduite de gaz chaud doit être vérifié par du
personnel spécialisé dans le domaine frigorifique.
2.4.3
Diff. de
hauteur
max.
(m)
unité
extérieure
Longueur
min.
conduite
(m)
Longueur
max.
conduite
(m)
Fluide
frigorigène
suppl.
(g/m)
Gaz
Liquid
e
LIA
7IM
5/8“
1/4“
7
20
3
30
30
LIA
9IM
5/8“
1/4“
7
20
3
30
30
LIA
12IM
5/8“
3/8“
7
30
3
30
-
LIA
14IM
5/8“
3/8“
7
30
3
30
-
LIA
16IM
5/8“
3/8“
7
30
3
30
-
Tab. 2.13:Tableau de dimensionnement pour le remplissage de fluide frigorigène
Intégration hydraulique
Les pompes à chaleur bibloc peuvent être utilisées en tant que
système mono-énergétique ou bivalent pour chauffer un bâtiment. Contrairement aux pompes à chaleur air/eau installées à
l'extérieur, le ballon tampon des pompes à chaleur bibloc peut
également être intégré au retour circuit de chauffage, car l'unité
intérieure de ces pompes dispose déjà d'une résistance électrique préinstallée pour le dégivrage. Pour un fonctionnement fiable de la pompe à chaleur, un débit volumique minimum de 30l/
min est nécessaire. Le débit peut être contrôlé via le circulateur
du circuit de chauffage intégré à l'unité intérieure. Le débit du circulateur est mentionné dans le diagramme suivant.
35(66,2167$7,48(
(;7(51(>[email protected]
Modèle
Longueur de la
conduite
Longueur
nominale
(m)
9,7(66('(3203(
9,7(66('(3203(
9,7(66('(3203(
'e%,7'¶($8>[email protected]
Ɣ /HGpELWFDUDFWpULVWLTXHSRXUO
XQLWpLQWpULHXUH
HVWPHQWLRQQpFLGHVVXV
Fig.2.39: Débit
Mode de fonctionnement mono-énergétique
La pompe à chaleur bibloc peut être utilisée aussi bien pour le
chauffage que pour la production d'eau chaude sanitaire. Elle est
alors contrôlée en fonction de la température extérieure via une
sonde correspondante. Si la puissance de la pompe à chaleur
est insuffisante, la résistance électrique intégrée à l'unité intérieure est activée via le régulateur. La commutation entre la production d'eau chaude sanitaire et le chauffage s'effectue par l'intermédiaire d'une vanne d'inversion 3 voies. Le chap. 8.15.11
page 136 présente un exemple de circuit hydraulique pour le
fonctionnement d'une pompe à chaleur bibloc mono-énergétique.
Mode de fonctionnement bivalent
Lorsqu'une pompe à chaleur bibloc est associée à une chaudière
existante, la régulation de la chaudière continue à prendre en
charge la commande. De plus, la température départ maximale
de la pompe à chaleur bibloc est limitée par un thermostat supplémentaire à 60°C.
En mode de fonctionnement bivalent-alternatif, en cas de dépassement d'une température définie, la pompe à chaleur est arrêtée via les thermostats supplémentaires. Le point de bivalence
de la pompe à chaleur doit être fixé à -15°C pour empêcher la
mise en marche de la résistance électrique intégrée. En outre, la
courbe de chauffage de la pompe à chaleur doit être réglée de
sorte qu'au-dessus du point de bivalence, une température de
consigne supérieure à celle de la régulation de la chaudière soit
produite. Le chap. 8.15 page 115 présente un exemple de circuit
hydraulique pour le fonctionnement d'une pompe à chaleur deux
unités bivalente.
REMARQUE
Avec cette intégration, la pompe à chaleur n'est pas en mesure de produire de l'eau chaude sanitaire.
34 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur eau glycolée/eau
3.1.1
3 Pompe à chaleur eau glycolée/eau
3.1
Source de chaleur Terre
Plage de températures de la surface de la terre
à env. 1 m de profondeur
Possibilité d'utilisation
+3 à +17°C
 monovalent
Plage de températures dans des couches profondes
(env. 15 m)
+8 à +12°C
 mono-énergétique
Plage d'exploitation de la pompe à chaleur eau glycolée/eau
-5 à +25°C
 mode bivalent régénératif
REMARQUE
REMARQUE
En cas de mise en service par le SAV et de protection antigel de 30%
(mono éthylène-glycol), le seuil inférieur d'utilisation des pompes à chaleur eau glycolée/eau haute performance peut être étendu à -10°C.
3.1.1
 mode bivalent (alternatif, parallèle)
Vous trouverez des remarques sur l'exploitation indirecte de la source de
chaleur Nappe phréatique et de la chaleur perdue de l'eau de rafraîchissement avec des pompes à chaleur eau glycolée/eau et un échangeur thermique intermédiaire au chap. 3.5 page 47.
Consignes de dimensionnement – Source de chaleur Terre
L’échangeur de chaleur géothermique utilisé comme source de
chaleur pour la pompe eau glycolée/eau doit être dimensionné
en fonction de la puissance frigorifique de celle-ci. Elle est équivalente à la puissance calorifique moins la puissance électrique
consommée par la pompe à chaleur au point de dimensionnement.
REMARQUE
Pour une puissance calorifique comparable, une pompe à chaleur ayant
un coefficient de performance plus élevé présente une consommation
électrique moindre, et par conséquent une puissance frigorifique supérieure.
Lorsqu’une pompe à chaleur vieillie vient à être remplacée par
un nouveau modèle, contrôler la puissance de l'échangeur de
chaleur géothermique et éventuellement ajuster à la nouvelle
puissance frigorifique.
Le transport de chaleur dans la terre se fait presque exclusivement par conduction, la conductibilité thermique augmentant
avec une teneur en eau croissante. Tout comme la conductibilité
thermique, le pouvoir d’accumulation de la chaleur est principalement déterminé par la teneur en eau de la terre. Le gel de l’eau
contenue dans la terre aboutit à une augmentation sensible de la
quantité d’énergie pouvant être récupérée ; en effet, la chaleur
latente de l’eau de 0,09 kWh/kg env. est très élevée. Pour une
exploitation optimale de la géothermie, un gel des serpentins
posés dans la terre n’est donc pas désavantageux.
REMARQUE
Un dimensionnement détaillé des collecteurs géothermiques est possible
pour toutes les régions d'Allemagne avec le calculateur des coûts d'exploitation disponible à l'adresse www.dimplex.de/betriebskostenrechner.
Consignes de maintenance
Pour garantir un fonctionnement sûr de la pompe à chaleur, cette
dernière doit être entretenue à intervalles réguliers. Les tâches
suivantes peuvent être effectuées sans formation spéciale:
 Nettoyage de l'intérieur de la pompe à chaleur
REMARQUE
D'autres informations et les normes nationales sur l'essai d'étanchéité
des pompes à chaleur sont disponibles à l'adresse www.dimplex.de/
dichtheitspruefung.
REMARQUE
Vous trouverez un complément d'informations sur la maintenance des
pompes à chaleur dans les instructions de montage de la pompe.
ATTENTION !
Les travaux sur des composants contenant du fluide frigorigène doivent
être réalisés uniquement par du personnel formé en ce sens.
Dimensionnement du circulateur d'eau glycolée
Le débit volumique d'eau glycolée dépend du rendement de la
pompe à chaleur et est alimenté par le circulateur d'eau glycolée.
Le débit d’eau glycolée indiqué dans le manuel «Informations sur
les appareils» se traduit par un écart de températures de la
source de chaleur d’env. 3K.
Outre le débit volumique, les pertes de pression de l’installation
du circuit d’eau glycolée et les caractéristiques techniques des
fabricants de pompes sont à respecter. Il convient d'y additionner
les pertes de pression enregistrées dans les tuyauteries installées en série, les robinetteries et les échangeurs thermiques.
REMARQUE
La perte de pression d'un mélange protection antigel/eau (25 %) par rapport à l'eau pure est 1,5 à 1,7 plus élevée (voir fig. 3.2 à la p. 37), alors que
la capacité de refoulement de beaucoup de circulateurs diminue d'env.
10 %.
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3.1.2
Pompe à chaleur eau glycolée/eau
3.1.2
Séchage de la construction
La construction exige habituellement de grandes quantités d’eau
pour le mortier, les enduits, le plâtre et les papiers peints, eau qui
ne s’évapore que lentement de l’ouvrage. De plus, la pluie peut
considérablement accroître l’humidité du bâtiment. Une humidité
élevée dans tout le corps du bâtiment augmente le besoin en
chaleur de la maison pendant les deux premières périodes de
chauffage.
ment pour les pompes à chaleur eau glycolée/eau, d’installer une
résistance électrique supplémentaire afin de compenser l’élévation du besoin en chaleur. Celle-ci ne doit être activée que pendant la première période de chauffage en fonction de la température départ de l’eau glycolée (env. 0°C).
Le séchage doit être assuré par des appareils spéciaux à fournir
par le client. Dans le cas de puissances calorifiques de la pompe
à chaleur mesurées trop justes et d’un séchage de construction
pendant l’automne ou l’hiver, il est donc recommandé, notam-
Dans le cas de pompes à chaleur eau glycolée/eau, l’augmentation des
durées de fonctionnement du compresseur peut entraîner un sous refroidissement de la source de chaleur et de ce fait, une mise à l’arrêt de sécurité de la pompe à chaleur.
3.1.3
REMARQUE
Liquide glycolé
Concentration en eau glycolée
Un mélange eau/produit antigel est utilisé comme agent caloporteur afin d'obtenir un point de gel plus bas. Dans la majeure partie des installations en Allemagne, en Autriche et en Suisse,
l'éthanediol (éthylène glycol) est utilisé comme produit antigel.
En raison du choix de matériaux des accessoires du circuit d'eau
glycolée, les pompes à chaleur Dimplex permettent l'utilisation
de l'éthylène glycol et du propylène glycol, écologiquement
sains, sans inhibiteur de corrosion.
Nom
Synonyme
Formule
chimique
Éthanediol
Éthylène glycol
C2H6O2
1,2-propanediol
Propylène glycol
C3H8O2
Éthanol
Alcool éthylique
C2H5OH
Tab. 3.1: Produits antigel autorisés
REMARQUE
Les données de puissance des pompes à chaleur sont enregistrées avec
l'éthylène glycol (25%). Le propylène glycol et l'alcool éthylique peuvent
également être utilisés, cependant nous ne sommes pas en mesure de
fournir des mesures sur les incidences sur la puissance et le coefficient
de performance.
Les produits antigel suivants ne sont pas autorisés faute de recul
suffisant sur la durée:
7HPSpUDWXUHGHJHOHQƒ&
Un produit antigel doit être ajouté à l’eau du côté source de chaleur pour éviter des dommages dus au gel sur l’évaporateur de la
pompe à chaleur. Dans le cas de serpentins souterrains, une
protection contre le gel de -14°C à -18 est nécessaire en raison
des températures qui règnent à l’intérieur du circuit frigorifique.
Un produit antigel à base de monoéthylène glycol est utilisé. La
concentration en eau glycolée pour une pose souterraine s'élève
à 25%-30% vol. au maximum.
&RQFHQWUDWLRQHQYRO
Fig. 3.1 : Courbe de gel de mélanges de monoéthylène glycol/eau en fonction de la concentration
Maintien de la pression
Lorsque la chaleur est exclusivement extraite de la terre, des
températures d’eau glycolée comprises entre -5°C et +20°C environ peuvent être constatées. En raison de ces variations de
température, une fluctuation du volume dans l’installation de 0,8
à 1% environ peut survenir. Pour pouvoir maintenir une pression
de service constante, il est nécessaire d’installer un vase d’expansion avec un prégonflage de 0,5 bar et une pression de service maximale de 3 bars.
ATTENTION !
Une vanne de sécurité à diaphragme homologuée doit être montée pour
éviter le surremplissage. La conduite d'évacuation de cette vanne de
sécurité doit, conformément à DIN EN 12828, déboucher dans un puisard.
Un manomètre avec marquage des pressions minimale et maximale est à
prévoir pour surveiller la pression.
 Le «Thermera», fabriqué à base de bétaine, ne fait pas
l'unanimité sur le plan environnemental.
Remplissage de l'installation
 «Tyfo-Spécial sans inhibiteur de corrosion», car ce produit
antigel attaque les métaux non ferreux comme le cuivre.
Il est impératif d'effectuer le remplissage de l'installation dans
l'ordre suivant :
 «Tyfo-Spécial avec inhibiteurs de corrosion», car ce produit
n'est officiellement pas autorisé par nos fournisseurs et se
révèle si agressif qu'en cas de fuite, il entraîne la corrosion
de l'habillage en tôle.
 Mélange de la concentration produit antigel-eau nécessaire
dans un récipient externe
ATTENTION !
La liste n'est pas exhaustive.
 Contrôle de la concentration produit antigel-eau préalablement mélangée à l'aide d’un testeur pour éthylène glycol
 Remplissage du circuit d'eau glycolée
(min. 2 bars, max. 2,5 bars)
 Purge de l'installation (monter un séparateur de microbulles)
36 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur eau glycolée/eau
3.2
ATTENTION !
Protection
antigel sur
100m
[l]
Débit
d’eau
glycolée
max.
[l/h]
32,7
8,2
1100
53,1
13,3
1800
40x3,7
83,5
20,9
2900
50x4,6
130,7
32,7
4700
Tuyau
DIN 8074
(PN 12,5)
[mm]
Volume
sur 100m
[l]
Perte de pression relative
25x2,3
La perte de pression de l’eau glycolée dépend de la température
et du rapport glycol/eau du mélange. La perte de pression de
l’eau glycolée augmente lorsque la température baisse et que la
concentration de monoéthylène glycol augmente.
32x2,9
Même après un fonctionnement prolongé du circulateur d'eau glycolée, le
mélange obtenu lors du remplissage du circuit d'eau glycolée avec de
l'eau puis du produit antigel n'est jamais homogène. Une colonne d'eau
non mélangée gèle dans l'évaporateur et détruit la pompe à chaleur !
3HUWHGHSUHVVLRQUHODWLYH
ƒ&
ƒ&
63x5,8
207,5
51,9
7200
75x6,9
294,2
73,6
10800
90x8,2
425,5
106,4
15500
110x10
636
159
23400
125x11,4
820
205
29500
140x12,7
1031
258
40000
160x12,7
1344
336
50000
Tab. 3.2: Volume total et quantité de protection antigel sur 100 m de tuyau
pour différents tuyaux PE et une sécurité antigel de –14 °C max.
&RQFHQWUDWLRQHQYRO
Fig. 3.2 : Perte de pression relative des mélanges monoéthylène glycol/eau
par rapport à l'eau, en fonction de la concentration à 0 °C et –5 °C
3.1.4
Connexion en parallèle de pompes à chaleur eau glycolée/eau
Lors de la connexion en parallèle de pompes à chaleur eau glycolée/eau, il faut veiller à ce que dans le circuit d'eau glycolée,
les différentes pompes ne fasse pas l'objet d'un débit de fuite.
Si une seule pompe à chaleur est en marche, un clapet anti-retour manquant dans le circuit d'eau glycolée peut entraîner un
débit parasite de l'échangeur thermique de la deuxième pompe à
chaleur. Pour empêcher ce phénomène, installer en fonction de
la pompe du circuit d'eau glycolée un clapet anti-retour dans le
départ.
0
1D1
1D
0
11
1
Fig. 3.3 : Connexion en parallèle de pompes à chaleur eau glycolée/eau
REMARQUE
Le clapet anti-retour ne fait pas partie du kit d'accessoires du circuit
d'eau glycolée, mais doit être fourni par le client.
Un débit de fuite similaire peut également se produire lors de
l'utilisation d'une station de rafraîchissement passive. Installer
dans ce cas aussi un clapet anti-retour en fonction du circulateur
d'eau glycolée. Il incombe au client de fournir ce clapet.
3.2
Collecteur géothermique
L'énergie accumulée dans la terre arrive presque exclusivement
par la surface de la terre. Les précipitations et l'ensoleillement
constituent les principaux fournisseurs de cette énergie. C'est
pourquoi les collecteurs ne doivent pas être posés sous des surfaces construites ou asphaltées. Le flux de chaleur provenant de
l’intérieur de la terre est inférieur à 0,1 W/m2et donc négligeable.
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REMARQUE
L'énergie d'extraction annuelle maximale est comprise entre 30 et
50 kWh/m² dans les sols sablonneux et entre 50 et 70 kWh/m2 dans les
sols cohérents.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 37
3.2.1
Pompe à chaleur eau glycolée/eau
3.2.1
Profondeur de pose
Dans les régions froides, les températures du sol peuvent atteindre le point de gel à 1 m de profondeur, même sans exploitation
de la chaleur. À 2 m de profondeur, la température minimale
s'élève à env. 5 °C. Plus la profondeur augmente, plus la température croît. En revanche, le flux de chaleur en provenance de la
surface de la terre diminue. Un dégel au printemps n’est donc
pas assuré en cas de pose plus profonde. C'est pourquoi la profondeur de pose devrait être de 0,2 à 0,3 m env. en dessous de
la limite de gel maximale. Cette limite se trouve dans la plupart
des régions entre 1,0 et 1,5 m.
3.2.2
Écartement de pose
Lors de la détermination de l’écartement de pose da, il faut tenir
compte du fait que les blocs de glace se formant autour des serpentins enfouis dans la terre ont suffisamment dégivrés pour que
l'eau des précipitations puisse s'infiltrer et qu'aucune saturation
du sol en eau ne puisse avoir lieu.
Les écartements de pose préconisés varient entre 0,5 et 0,8 m
selon le type de sol et le climat régional.
 Plus la période de gel est longue, plus l'écartement de pose
et la surface nécessaire à la pose doivent être élevés.
3.2.3
ATTENTION !
Lors de la pose de collecteurs enterrés dans des tranchées, une
profondeur de 1,25 m ne doit pas être dépassée pour des raisons de
sécurité. Risque d'ensevelissement !
 Lorsque la conductibilité thermique du sol est mauvaise (sable par ex.), prévoir, pour une surface de pose identique, un
écartement de pose moindre et une longueur totale de
tuyauterie plus importante.
REMARQUE
Dans les régions froides avec des températures extérieures de base (hiver) inférieures à -14 °C (par ex. dans le sud de l'Allemagne), un écartement de pose d'env. 0,8 m est nécessaire.
Dans des régions plus chaudes avec des températures extérieures de
base (hiver) de -12 °C maxi., l'écartement de pose peut être réduit à env.
0,6 m.
Surface nécessaire aux collecteurs et longueur de tuyau
Des tuyaux PE-100 peuvent être utilisés dans les sols non pierreux. En raison de la résilience plus élevée des sols pierreux, il
est recommandé d'utiliser un réseau de tuyaux en polyéthylène,
par ex. PE-X... ayant un diamètre extérieur de 32 mm.
La surface nécessaire à un collecteur géothermique posé horizontalement dépend des facteurs suivants:
 Puissance frigorifique de la pompe à chaleur
 Nature du sol, taux d’humidité de la terre et région
climatique
 Longueur maximale de la période de gel
REMARQUE
En moyenne montagne, entre env. 900 m et 1000 m au-dessus du niveau
de la mer, les puissances d'extraction sont minimes et les collecteurs
géothermiques ne sont pas recommandés.
REMARQUE
Le chap. 3.2.6 page 42 montre les valeurs standard de dimensionnement
des collecteurs géothermiques.
1. Étape :
Détermination de la capacité thermique de la
pompe à chaleur au point de dimensionnement
(par ex. B0 / W35)
2. Étape :
Calcul de la puissance frigorifique en déduisant de
la capacité thermique la puissance électrique consommée au point de dimensionnement
40
=
4PAC =
Pél. =
40
=
4PAC - Pél.
capacité thermique de la pompe à
chaleur
Puissance électrique consommée par
la pompe à chaleur au point de
dimensionnement
Puissance frigorifique ou puissance
spécifique d'extraction de la pompe à
chaleur de la terre au point de
dimensionnement
Ex. SI 14TU
13,9kW
2,78kW
11,12kW
3. Étape :
Consulter le tableau 3.2 pour le choix de la puissance spécifique d'extraction en fonction de la nature du sol
Nature du sol
Puissance spécifique
d'extraction
pour 1800h
sol sec non cohérent (sable)
env. 10 W/m
glaise / limon
env. 19 W/m
argile sablonneuse
env. 21 W/m
Tab. 3.3: Puissances spécifiques d'extraction
4. Étape :
Détermination des longueurs de tuyaux nécessaires
Puissance frigorifique à partir de la 2ème étape =
11,12kW
Longueur de tuyau L = 11120 W / 19 W/m = 585,3m
=> Choix de 6 circuits de 100 m
38 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur eau glycolée/eau
5. Étape :
3.2.4
La surface de collecteur s'obtient à partir de la longueur de tuyau et de l'écartement de pose.
Surface de collecteur A = L (longueur de tuyau) * b (écartement de pose)
REMARQUE
La longueur de tuyau minimale calculée est généralement arrondie à
100 m pour chaque circuit.
L'écartement de pose nécessaire pour une installation
dans le sud de l'Allemagne s'élève à 0,8m. Sélection :
0,8m
Surface de collecteur A = 600m * 0,8m = 480m²
3.2.4
Pose de collecteurs et de distributeurs d'eau glycolée
Les distributeurs d'eau glycolée relient simplement et en toute
sécurité des sondes géothermiques ou des collecteurs géothermiques à une pompe à chaleur. Le fluide caloporteur utilisé pour
transmettre l'énergie géothermique est en règle générale un mélange eau/glycol. L'eau glycolée circule en circuit fermé; elle part
des tuyaux des collecteurs ou des sondes, passe par les distributeurs d'eau glycolée et va jusqu'à la pompe à chaleur pour revenir par le collecteur d'eau glycolée.
Le collecteur ou le distributeur d'eau doit être monté en fonction
du nombre de circuits d'eau glycolée à traverser (voir Fig. 3.4 et
Fig. 3.5 ). Le collecteur et le distributeur sont équipés de robinets
à boisseau sphérique pour pouvoir arrêter complètement les différents circuits de collecteur ou de sonde (par exemple en cas de
fuite). Les tuyaux PE des collecteurs ou des sondes peuvent être
montés directement sur les robinets à boisseau sphérique avec
les bagues de serrage filetées prémontées.
'LVWULEXWHXUG
HDXJO\FROpH'pSDUW
Lors de l'installation des distributeurs d'eau glycolée, divers
points sont à respecter:
 Fixer les distributeurs d'eau glycolée au mur d'un bâtiment
ou à la paroi d'un puits (par exemple avec une console de
fixation murale).
 Les tuyaux de collecteur ou de sonde doivent être introduits
dans les distributeurs par le bas en formant un coude, sans
tension, afin de compenser les dilatations linéaires en été ou
en hiver (fissures de contrainte).
 Dans l'idéal, le coude sera réalisé en utilisant un manchon à
souder.
 À l'extérieur du bâtiment, les distributeurs d'eau glycolée
doivent être installés dans des puits accessibles et protégés
de la pluie.
 Lors du montage dans un puits, il est recommandé de placer
dans la terre une couche de sable d'environ 20 cm au-dessus et en dessous des tuyaux de collecteur ou de sonde. Si
un coude est soudé pour compenser les dilatations linéaires, il doit se trouver au-dessus du sol.
'LVWULEXWHXU
G
HDXJO\FROpH
&ROOHFWHXUG
HDXJO\FROpH±5HWRXU
Fig. 3.4 : Montage de distributeur d'eau glycolée jusqu'à 8 circuits maximum
'LVWULEXWHXUG
HDXJO\FROpH'pSDUW
&ROOHFWHXU
G
HDXJO\FROpH
&RXGHSRXUPRQWDJH
VDQVWHQVLRQ
&RXFKHGHVDEOHVXSpULHXUHGHFP
&RXFKHGHVDEOHVXSpULHXUHGHFP
Fig. 3.6 : Montage des tuyauteries sur le distributeur d'eau glycolée
&ROOHFWHXUG
HDXJO\FROpH±5HWRXU
Fig. 3.5 : Montage de distributeur d'eau glycolée pour 16 (2x8)circuits maximum
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 39
3.2.5
Pompe à chaleur eau glycolée/eau
 Si les distributeurs d'eau glycolée sont installés à l'intérieur
d'un bâtiment, ils doivent être isolés de manière étanche à la
diffusion, comme tous les tuyaux posés dans la maison et
passés à travers le mur extérieur, afin d'empêcher la formation de condensation.
'LVWULEXWHXU
G
HDXJO\FROpH
 Pour chaque circuit de collecteur, le tuyau de collecteur ne
doit pas dépasser 100m de long; les tuyaux de sonde DN32
ne doivent pas dépasser 80m de profondeur - Perte de pression.
7X\DX[3(
eTXHUUHGHVRXGDJH
7X\DXGHFROOHFWHXU
HQWHUUpRXGHVRQGH
REMARQUE
Lors de la pose de circuits d'eau glycolée de même longueur, aucun équilibrage hydraulique n’est nécessaire.
&ROOHFWHXU
G
HDXJO\FROpH
'LVWULEXWHXU
G
HDXJO\FROpH
*pRWKHUPLH
3RPSHjFKDOHXU
'LVWULEXWHXU
G
HDXJO\FROpH
Fig. 3.7 : Montage des tuyauteries sur le distributeur d'eau glycolée avec une
équerre de soudage
&LUFXLWG
HDXJO\FROpH
7X\DX[GHFROOHFWHXU
Fig. 3.8 : Circuit de la pompe à chaleur, côté source de chaleur
3.2.5
Branchement du circuit d’eau glycolée
 Chaque circuit d’eau glycolée doit être muni d’au moins un
robinet d’arrêt.
 Les circuits d’eau glycolée doivent être de même longueur
pour garantir une circulation régulière et une puissance spécifique d’extraction homogène.
 Les collecteurs géothermiques doivent si possible être installés quelques mois avant la saison de chauffage afin que
la terre puisse se tasser.
 Les rayons de cintrage minimaux des tuyaux, indiqués par
les fabricants, doivent être respectés.
 Les dispositifs de remplissage et de purge sont à installer au
point le plus haut du terrain.
 Toutes les conduites d’eau glycolée qui passent dans la
maison et qui traversent les murs de la maison doivent être
isolées de manière étanche à la vapeur pour empêcher la
formation d’eau de condensation.
 Toutes les conduites d’eau glycolée doivent se composer
d’un matériau résistant à la corrosion.
 Le distributeur d’eau glycolée et le collecteur du circuit retour doivent être installés en-dehors de la maison.
 Lors de la pose du circulateur du circuit d'eau glycolée de
l'installation de source de chaleur, respecter les plages de
températures d'exploitation de la pompe mentionnées dans
les instructions de montage. La tête circulateur doit être installée de manière à ce qu'aucun condensat ne puisse
s'écouler dans la boîte de connexion. Si elle est installée
dans le bâtiment, celui-ci doit être isolé de manière étanche
à la diffusion de la vapeur pour éviter la formation d’eau de
condensation et de glace. De plus, des travaux d’insonorisation peuvent être nécessaires.
 L’écartement de pose des conduites d’eau glycolée par rapport aux conduites d'eau, canalisations et bâtiments devrait
s'élever à 0,7 m pour éviter des dommages dus au gel. Si
cet écartement ne peut pas être respecté pour des raisons
de construction, les tuyaux doivent être suffisamment isolés
dans cette zone.
 Les collecteurs géothermiques ne doivent pas se trouver en
dessous d’une surface bâtie ou scellée.
REMARQUE
L’installation du circulateur d’eau glycolée à l’extérieur du bâtiment évite
les travaux d’isolation contre la diffusion qui sont alors nécessaires pour
éviter la condensation.
40 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur eau glycolée/eau
3.2.5
Légende
0!#
1)
Angle
2)
Élément en T
3)
Manchon de réduction
4)
Manchon double
5)
Robinet de raccordement de pompe
6)
Joint
7)
Circulateur
8)
Manchon double
9)
Grand purgeur
10) Manchon double
11) Groupe de raccordement de vase avec
purgeur rapide, vanne de sécurité,
manomètre
12) Vase d’expansion
13) Soupape à capot pouvant être arrêtée
14) Pressostat basse pression
15) Cartouche filtrante
Fig. 3.9 : Configuration d’une conduite d’alimentation du circuit d’eau glycolée, robinetterie incluse.
Le grand purgeur avec séparateur de microbulles doit se trouver
au point le plus élevé et le plus chaud du circuit d’eau glycolée.
Les accessoires du circuit d’eau glycolée peuvent être installés
tant à l’intérieur qu’à l’extérieur du bâtiment.
REMARQUE
La conduite du circuit d'eau glycolée et la robinetterie doivent être isolées de manière étanche à la diffusion. Ce faisant, la fonctionnalité des
différents composants ne doit pas être restreinte.
REMARQUE
Le collecteur d'impuretés, fourni avec la pompe à chaleur, (maille 0,6 mm)
protège l’évaporateur de la pompe et doit être monté directement à l'entrée de la pompe, puis nettoyé après un processus de rinçage d’environ
1 journée du circulateur d’eau glycolée.
REMARQUE
Pour éviter une humidification de l’isolation, seuls des matériaux d’isolation ne pouvant absorber l’humidité doivent être utilisés. De plus, les
zones de raccord doivent être collées de telle sorte qu’aucune humidité
ne puisse pénétrer jusqu’à la partie froide de l’isolation (par ex. conduite
d’eau glycolée).
Les kits d'accessoires du circuit d'eau glycolée suivants sont disponibles:
Kit
d'accessoires
du circuit d'eau
glycolée
Pompe à chaleur
Circulateur
SZB140E
SI 6 - 14TU
Stratos 25/1-8
SZB180E
SI18TU
Stratos 30/1-8
SZB220E
SI22TU
Stratos 30/1-12
SZB 250
SI 24TE
SIH2TE
Top-S 40/10
SZB 300
SI 30TE
Top-S 40/10
SZB 400
SI 37TE
SIH 40TE
Top-S 40/10
SZB 500
SI 50TE
Top-S 50/10
Top-S 25/7,5
SZB 680
SI6 - 11TE
SI(H) 6 - 11TE
SZB 700
SI 17TE
Top-S 30/10
SZB 750
SI 75TE
Top-S 65/13
SZB 1000
SI 100TE
Top-S 65/13
SZB 1300
SI 130TE
Top-S 65/15
Tab. 3.4: Kit d'accessoires du circuit d'eau glycolée pour différentes pompes
à chaleur
REMARQUE
Les kits d'accessoires du circuit d'eau glycolée SZB140E à SZB220E
comprennent un circulateur du circuit à régulation électronique, qui peut
être piloté depuis le gestionnaire de pompe à chaleur WPMEconPlus via
un signal compris entre 0 et 10V.
ATTENTION !
Pour les sondes géothermiques, respecter la compression libre spécifiée
dans les informations sur les appareils (profondeur max. exigée par les
sondes de DN32: 80m).
www.dimplex.de/fr
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 41
3.2.6
Pompe à chaleur eau glycolée/eau
Niveau d’eau glycolée insuffisant et fuite
Il est possible d’intégrer un «pressostat basse pression eau glycolée», disponible comme accessoire spécial, dans le circuit
d’eau glycolée afin d’y constater un manque de liquide éventuel
ou une fuite et de remplir les conditions établies par les autorités
locales. Ce pressostat émet un signal au gestionnaire de pompe
à chaleur en cas de perte de pression. Ce signal peut au choix
être affiché sur l’écran ou bloquer la pompe.
3RVLWLRQGXFRQWDFWHQFDVGH
FLUFXLWG¶HDXJO\FROpHUHPSOL
5pJXODWHXU3$&
;9$&
1-,'
1)
Tuyau avec filetages intérieur et extérieur
2)
Pressostat avec connecteur et joint d’étanchéité
Le tuyau représenté dans le croquis doit être installé entre la
soupape de sécurité et le vase d'expansion du circuit d'eau glycolée. Le pressostat doit être branché à l'aide de la tubulure de
raccordement présente sur le tuyau. La soupape de sécurité, qui
peut être arrêtée, permet de monter et de démonter simplement
le pressostat basse pression et d'en vérifier le fonctionnement.
Lors du test de fonction du pressostat basse pression, maintenir
le robinet de vidange ouvert jusqu'à ce que le pressostat, du fait
de la chute de pression dans le circuit d'eau glycolée, bloque par
un signal numérique le gestionnaire de pompe à chaleur et, par
conséquent, la pompe à chaleur. Recueillir alors le liquide glycolé dans un récipient adapté. Si le pressostat basse pression ne
bloque pas la pompe à chaleur avec une baisse de pression évidente, l'exploitant doit contrôler le fonctionnement et procéder
éventuellement au remplacement. Une fois le contrôle terminé,
remplir de nouveau le circuit d'eau glycolée avec le liquide récupéré. Vérifier ensuite l'étanchéité du circuit d'eau glycolée et le
fonctionnement de la pompe à chaleur.
Fig. 3.10 :Pressostat basse pression eau glycolée (montage et câblage)
3.2.6
Dimensionnement standard des collecteurs géothermiques
Le tableau de dimensionnement tab. 3.5 à la p. 44 tient compte
des hypothèses suivantes:
 Tuyau PE (circuits d'eau glycolée): Tuyau DIN 8074
32x2,9mm – PE100 (PN 12,5)
 Tuyau d'alimentation PE entre la pompe à chaleur et
le circuit d'eau glycolée selon DIN 8074:
 Pression nominale PN 12,5 (12,5 bars)
 Puissance spécifique d'extraction de la terre
d'env. 25 W/m2 pour 0,8 m d'écartement de pose
 Concentration en eau glycolée de min. 25% à
max. 30% de produit antigel (à base de glycol)
 Vase d'expansion sous pression : prégonflage 0,5 bar
Une augmentation du nombre de circuits d’eau glycolée et un
raccourcissement des longueurs par segment n'ont pas d'incidence en termes de perte de pression si tous les autres paramètres restent identiques. Si les conditions générales sont divergentes (par ex. puissance spécifique d'extraction, concentration
en eau glycolée), il est nécessaire de redimensionner la longueur
totale admissible de la tuyauterie pour le départ et le retour entre
la pompe à chaleur et le distributeur d'eau glycolée.
Les quantités nécessaires de produit antigel indiquées dans le
tab. 3.2 à la p. 37 sont fonction des épaisseurs de tubes indiquées. En cas de faibles épaisseurs de tubes, la quantité de produit antigel doit être augmentée pour que la concentration minimale en eau glycolée de 25% vol. soit atteinte.
REMARQUE
Le calculateur des coûts d'exploitation Dimplex permet maintenant pour
chaque région d'Allemagne de dimensionner un collecteur géothermique
pour les pompes à chaleur eau glycolée/eau.
La version actualisée du calculateur et des informations complémentaires sur ce thème sont disponibles à l'adresse
www.dimplex.de/online-planer/wp-rechner.
REMARQUE
Le dimensionnement des circulateurs d’eau glycolée s'applique uniquement aux longueurs par segment maximales de 100 m et au nombre indiqué de circuits d'eau glycolée!
42 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
www.dimplex.de/fr
40 x 3,7
50 x 4,6
63 x 5,7
75 x 6,8
90 x 8,2
110 x 10
125 x 11,4
140 x 12,7
Protection moteur
m
Longueur totale admissible de la
tuyauterie des circuits aller et retour entre
PAC et distributeur d'eau glycolée
32 x 2,9
Longueur de tuyau collecteur géothermique1
kW
Vase d'expansion sous pression
Puissance frigorifique
m3/h
Quantité de circuits d'eau glycolée
Débit min. d'eau glycolée
3.2.6
Alternative
Circulateur
Circulateur
identique ou équivalent
Pompe à chaleur
Pompe à chaleur eau glycolée/eau
l
m
m
m
m
m
m
m
m
m
A
SI 5ME
Wilo
TOP-S 25/7,5
UPS 25-60
1,2
3,7
200
2
8
50
SI 7ME /
SIH 6ME
Wilo
TOP-S 25/7,5
UPS 25-60
1,7
4,7
300
3
8
15
SI 9ME /
SIH 9ME
Wilo
TOP-S 25/7,5
UPS 25-80
2,3
6,9
400
4
SIK 11ME
Wilo
TOP-S 25/7,5
UPS 25-80
3
9,1
500
SI 11ME /
SIH 11ME
Wilo
TOP-S 25/7,5
UPS 25-80
3
8,3
SI 14ME
Wilo
TOP-S 25/7,5
UPS 25-80
3,5
SIK 16ME
Wilo
TOP-S 25/7,5
UPS 25-80
3,5
2
40
110
2
12
20
65
2
5
12
10
70
2
500
5
12
10
70
2
10,9
600
6
18
20
70
2
11,3
700
7
18
20
70
2
1. conformément chap. 3.2.6 page 42
2. avec protection complète du moteur intégrée ou moteur résistant au courant de blocage
www.dimplex.de/fr
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 43
63 x 5,7
75 x 6,8
90 x 8,2
110 x 10
125 x 11,4
140 x 12,7
Protection moteur
l
50 x 4,6
Vase d'expansion à pression
m
40 x 3,7
Longueur de tuyau collecteur
à 20W/m 2
kW
Longueur totale admissible de la tuyauterie
des circuits départ et retour entre PAC et
distributeur d'eau glycolée
32 x 2,9
Puissance frigorifique 1
m3/h
Circuits d’eau glycolée
Débit volumique minimum
Alternative
Grundfos
Pompe à chaleur
Circulateur
Pompe à chaleur eau glycolée/eau
Puissance (B0W35)
3.2.6
m
m
m
m
m
m
m
m
m
A
3
20
100
10
35
100
10
70
SI6TU
1,3
WILOStratos
25/1-8
SI8TU
1,67
WILOStratos
25/1-8
UPS25-80
1,9
6,4
400
12,0
4
SI 11TU
2,22
WILOStratos
25/1-8
UPS25-80
2,6
8,7
500
12,0
5
SI 14TU
2,78
WILOStratos
25/1-8
UPS25-80
3,4
11,1
600
18,0
6
20
70
SI18TU
3,7
WILO Stratos
30/1-8
UPS32-80
4,3
13,8
700
18,0
7
100
300
SI22TU
5,10
WILOStratos
30/1-12
UPS32120
5,5
18,0
900
18,0
9
80
270
1,1
SI 24TE
5,81
WILO TOP-S
40/10
UPS40120F
5,6
18,0
900
18,0
10
100
300
1,2
SI 30TE
6,91
WILO TOP-S
40/10
UPS40120F
7,0
24,0
1200
18,0
13
150
400
1,2
SI 37TE
8,17
WILO TOP-S
40/10
UPS40120F
8,5
29,0
1500
18,0
15
120
350
1,2
SI 50TE
10,60
WILO TOP-S
50/10
UPS50120F
12,8
36,0
1800
25,0
20
SI 75TE
17,29
WILO TOP-S
65/13
UPS65120F
20,5
58,0
2900
35,0
32
SI 100TE
21,21
WILO TOP-S
65/13
UPS65120F
24,0
75,0
3800
50,0
39
SI 130TE
52,86
WILO TOP-S
65/15
UPS65180F
34,0
97,0
4900
50,0
53
SIH 20TE
4,86
WILO TOP-S
40/10
UPS40120F
5,1
17,0
900
18,0
17
SIH 40TE
8,35
WILO TOP-S
40/10
UPS40120F
8,8
29,0
1500
18,0
19
SIH 6TE /
SIK 7TE
1,66
WILO TOP-S
25/7,5
UPS25-60
1,7
5,5
300
8,0
3
SIH 9TE /
SIK 9TE
2,14
WILO TOP-S
25/7,5
UPS25-80
2,3
7,5
400
8,0
SIH 11TE /
SIK 11TE
2,79
WILO TOP-S
25/7,5
UPS25-80
3,0
9,0
500
SIK 14TE
3,37
WILO TOP-S
25/7,5
UPS25-80
3,5
11,0
600
UPS25-60
1,45
5,0
300
8
70
180
120
1,8
300
180
3,0
300
140
100
300
300
120
15
3,0
3,5
1,2
350
1,2
40
110
3,0
4
20
65
3,0
12,0
5
10
70
3,0
18,0
6
20
70
3,0
1. selon le fabricant du compresseur pour B0/W35.
2. conformément au chap. 3.2.6 page 42
Tab. 3.5: Tableau de dimensionnement des pompes à chaleur eau glycolée/eau pour une puissance spécifique d’extraction du collecteur géothermique de
20 W/m2. Hypothèse : concentration en eau glycolée de 25% vol. de produit antigel, longueurs par segment de chaque circuit d’eau glycolée de 100 m,
tuyaux PE 100 (PN 12,5), 32x2,9mm selon DIN 8074 et 8075.
44 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur eau glycolée/eau
3.3
3.3.2
Sondes géothermiques
Dans le cas d’une installation de sondes géothermiques, un système d’échangeur de chaleur est introduit dans le sol en profondeur, dans des trous de généralement 20 m à 100 m. En
moyenne, chaque mètre de double sonde géothermique en U est
en mesure de produire une puissance de source de chaleur de
50 W environ. Cependant, le dimensionnement précis de l'installation dépend des conditions géologiques et hydrogéologiques,
généralement inconnues du chauffagiste. Il convient donc de
confier l'exécution de l'installation à une entreprise de forage
dotée du label de qualité de la fédération internationale des fabricants de pompes à chaleur ou homologuée au titre de la norme
de l'organisme allemand de certification DVGW W120. Par
ailleurs, il faut tenir compte en Allemagne de la prescription VDI4640, folios 1 et 2.
6XUIDFHGHODWHUUH
3URIRQGHXU
HUPDL
HUQRY
HUDR€W
HUIpY
P
P
P
ƒF
Températures du sol
À partir d’une profondeur de 15 m env., la température du sol
s’élève pendant toute l’année à plus de 10 °C (voir fig. 3.11 à la
p. 45).
REMARQUE
Les températures dans la sonde diminuent par le biais de l'extraction de
chaleur. Le dimensionnement doit être réalisé de telle sorte que la température de sortie de l’eau glycolée ne descende pas à long terme en dessous de 0 °C.
3.3.1
Fig. 3.11 :Représentation de l’évolution des températures à différentes profondeurs du sol en fonction d’une température moyenne saisonnière à la surface de la terre.
Dimensionnement des sondes géothermiques
En principe, les sondes géothermiques doivent être dimensionnées pour les bureaux d'étude travaillant sur ce sujet. Une évaluation approximative des sondes géothermiques, même dans
une petite plage de puissance, n'est pas admise. C'est essentiel,
car la puissance spécifique d'extraction se règle sur la nature du
sol et les couches aquifères. Ces facteurs peuvent être clarifiés
uniquement sur site par une entreprise mandatée à cette fin.
REMARQUE
Lors de l'étude et du dimensionnement des sondes géothermiques, tenir
compte des exigences légales nationales.
REMARQUE
En règle générale, lors du dimensionnement d'installations de sondes qui
servent de source de chaleur, il faut veiller à ce que la taille de l'installation soit choisie en fonction du besoin en chaleur annuel du bâtiment
Porter une attention toute particulière à cette question pour les installations bivalentes. Généralement, la puissance spécifique d'extraction de
l'installation de sondes est établie sur la base d'une durée de fonctionnement annuelle de la pompe à chaleur de 1800 à 2400heures. Pour les installations bivalentes, la durée de fonctionnement de la pompe à chaleur
s'allonge et le dimensionnement de l'installation de sondes doit donc être
proportionnellement augmenté.
Une simulation informatique sur plusieurs années de fonctionnement en charge permet de reconnaître les effets à long terme et
de les prendre en considération lors de l’étude et de la conception.
3.3.2
Forage des sondes
L'écartement des sondes entre elles doit être d'au moins 6 m
pour maintenir leur influence respective à faible niveau et permettre une régénération en été. Si plusieurs sondes sont nécessaires, celles-ci ne doivent pas être disposées parallèlement,
mais perpendiculairement au sens d'écoulement de la nappe phréatique (voir fig. 3.12 à la p. 45).
6HQVG¶pFRXOHPHQWGHODQDSSHSKUpDWLTXH 6HQVG¶pFRXOHPHQWGHODQDSSHSKUpDWLTXH
6RQGH
$XPRLQV
P
REMARQUE
En ce qui concerne la concentration en eau glycolée, les matériaux utilisés, la disposition du puits de distribution, le montage de la pompe et le
vase d’expansion, les règles qui s’appliquent sont identiques à celles
d’une installation à collecteurs géothermiques.
6RQGH
$XPRLQV
P
6RQGH
Fig. 3.12 :Disposition et écartement minimal des sondes en fonction du sens
d’écoulement de la nappe phréatique
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 45
3.3.3
Pompe à chaleur eau glycolée/eau
La fig. 3.13 page 46 représente la coupe transversale d'une double sonde en U, habituellement utilisée pour les pompes à chaleur.
Pour ce type de sonde, on réalise tout d’abord un forage de
rayon r1. Quatre tuyaux de sonde et un tuyau de remplissage y
sont introduits. Les trous de fixation sont ensuite comblés avec
un mélange de ciment et de bentonite. Le fluide de la sonde
s’écoule dans deux de ces tuyaux et remonte dans les deux
autres. Les tuyaux sont reliés à leur extrémité inférieure respective via une tête de sonde de telle sorte qu’ils forment un circuit
de sondes fermé.
U
Fig. 3.13 :Coupe transversale d'une double sonde en U avec tuyau de remplissage
REMARQUE
En cas d’utilisation d’accessoires sur le circuit d’eau glycolée, ou de
pompes à chaleur avec circulateur d’eau glycolée intégré, les pertes de
pression de la sonde doivent être calculées et comparées avec la compression libre du circulateur d’eau glycolée. Pour éviter de grandes pertes de pression inutiles, des tuyaux DN 40 doivent être utilisés à partir
d’une profondeur de sonde de plus de 80 m.
3.3.3
Remplissage de sondes géothermiques
Tout comme avec les collecteurs géothermiques, les sondes
géothermiques sont généralement remplies d'une solution glycolée de 25 à 30% vol.. Cela permet d'atteindre aisément des températures d'entrée de l'eau glycolée dans la pompe à chaleur de
-5°C. Grâce à la part de glycol, la pompe à chaleur est protégée
du gel.
Par conséquent, lors de l'exploitation de sondes géothermiques
avec de l'eau, respecter les points suivants:
Dans certains cas, il peut cependant être nécessaire d'exploiter
la sonde géothermique avec de l'eau pure, sans ajout de protection antigel. Dans ce cas, la température d'entrée de l'eau glycolée ne doit pas descendre en dessous de 0°C, sinon l'eau présente dans la conduite d'eau glycolée risque de geler et de
provoquer des dommages.
 La puissance de transmission de la sonde est moindre du
fait des températures élevées. Le nombre de sondes requises double quasiment par rapport à une sonde géothermique utilisant de l'eau et du glycol.
3.4
 Utiliser à la place d'une pompe à chaleur eau glycolée/eau
une pompe eau/eau.
 Dans ce cas, la température de sortie minimale de l'eau glycolée ne doit pas être inférieure à 4°C.
Autres installations d'utilisation de la source de chaleur géothermique
Il est également possible d'utiliser comme alternative aux collecteurs géothermiques d'autres types d'installations de source de
chaleur comme les corbeilles géothermiques, les collecteurs
principaux, les pieux énergétiques, les collecteurs en spirale, etc.
Le dimensionnement de ces installations de source de chaleur
doit être conforme aux indications du fabricant ou du fournisseur.
Le fabricant doit garantir le fonctionnement à long terme du système conformément aux indications suivantes:
 Température minimale autorisée de l’eau glycolée
 Puissance frigorifique et débit d’eau glycolée de la pompe à
chaleur utilisée
 Nombre annuel d’heures de fonctionnement de la pompe
De plus, les informations suivantes doivent être mises à disposition :
 Perte de pression au débit d’eau glycolée indiqué pour le dimensionnement du circulateur
 Influences possibles sur la végétation
 Prescriptions d’installation
REMARQUE
L'expérience montre que les puissances spécifiques d'extraction des collecteurs géothermiques classiques diffèrent très peu de celles d'autres
systèmes car l'énergie emmagasinée dans 1m3 de terre est limitée entre
50 et 70 kWh/a env.
Une éventuelle optimisation des puissances spécifiques d’extraction dépend en première ligne des conditions climatiques et
de la nature du sol, et non du type d’installation de source de
chaleur.
46 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur eau glycolée/eau
3.5
3.5.1
Source de chaleur Eau avec échangeur thermique intermédiaire
3.5.1
Mise en exploitation de la source de chaleur Eau en cas d'impuretés
Pour utiliser indirectement la source de chaleur Eau, des pompes à chaleur eau glycolée/eau peuvent être exploitées via un
circuit intermédiaire avec un échangeur thermique en acier
inoxydable supplémentaire. Pour ce faire, un échangeur thermique supplémentaire est installé dans le circuit de la source de
chaleur de la pompe et le circuit intermédiaire est rempli de monoéthylène glycol.
L'échangeur thermique externe en acier inoxydable offre la possibilité d'utiliser la source de chaleur Nappe phréatique aussi
dans des zones présentant des pollutions importantes de l'eau.
Dans les régions où la température de l'eau à l'année ne dépasse pas 13 °C, aucune analyse de l'eau n'est nécessaire en
termes de corrosion.
REMARQUE
Sous www.dimplex.de/betriebskostenrechner, vous pouvez consulter le
calculateur en ligne, qui vous permet de calculer l'indice de travail annuel
en tenant compte de l'échangeur thermique intermédiaire.
Diverses versions intégrées, composées d'une pompe à chaleur,
d'un échangeur thermique, d'accessoires de circuit d'eau glycolée adaptés et d'un thermostat de sécurité comme protection antigel pour la pompe à chaleur, sont disponibles. La puissance calorifique des pompes à chaleur est dans ce cas différente avec le
point de fonctionnement B7/W35. Elle correspond à une température d'entrée de l'eau glycolée de 7°C pour une température
d'eau donnée de 10°C et à une différence de température (ou
écart) via l'échangeur thermique de 3K.
ATTENTION !
Lorsque les valeurs limites en fer (Fe jusqu'à 0,2mg/l) ou en manganèse
(Mn jusqu'à 0,1mg/l) sont dépassées, il existe un risque de dépôt d'ocre
dans l'installation de source de chaleur. Ceci s'applique aussi à
l'utilisation d'échangeurs thermiques en acier inoxydable.
Référence de
commande
Pompe à chaleur
Échangeur
thermique
Accessoires du
circuit d’eau glycolée
Puissance calorifique
dans l'hypothèse
B7/W35
COP dans
l'hypothèse B7/W35
WSI36TE
SI 30TE
WTE 30
SZB300
36kW
4,9
WSI44TE
SI 37TE
WTE 37
SZB400
44kW
5,2
WSI55TE
SI 50TE
WTE 50
SZB500
55kW
4,9
WSI85TE
SI 75TE
WTE 75
SZB750
85kW
4,9
5,1
WSI110TE
SI 100TE
WTE 100
SZB1000
113kW
WSI150TE
SI 130TE
WTE 130
SZB1300
145kW
4,9
WSIH26TE
SIH 20TE
WTE 20
SZB250
26kW
5,0
WSIH44TE
SIH 40TE
WTE 40
SZB400
44kW
4,9
Tab. 3.6: Kits de pompe à chaleur avec échangeur thermique intermédiaire
1
0
5
7
7
)6
11
1,' 1,'[[
0
11
Fig. 3.14 :Pompe à chaleur avec échangeur thermique intermédiaire
Le commutateur de débit du circuit primaire (FS) empêche une
mise en marche de la pompe à chaleur en cas d'absence de
débit volumique de la pompe de rafraîchissement ou sur nappe
phréatique.
Sur les pompes à chaleur eau glycolée/eau, il faut remplir le circuit de l'échangeur thermique intermédiaire avec un produit antigel (-14°C minimum).
Tout comme les collecteurs ou les sondes géothermiques conventionnels, le circuit d'eau glycolée doit être équipé d'un circulateur et d'une robinetterie de sécurité. Le circulateur doit être dimensionné de telle sorte que rien ne puisse geler dans
l'échangeur thermique intermédiaire.
En cas d'utilisation d'une pompe à chaleur eau glycolée/eau, des
températures inférieures à 0°C peuvent être constatées dans le
circuit secondaire. La protection de l'échangeur thermique intermédiaire doit être assurée par un thermostat de protection anti-
www.dimplex.de/fr
gel (T) supplémentaire qui doit être installé sur la sortie d'eau du
circuit primaire pour empêcher l'échangeur thermique de geler.
Lorsque le thermostat est mis hors service, la pompe à chaleur
est bloquée via l'entrée numérique ID3 du gestionnaire de
pompe à chaleur. Le thermostat doit également continuer à être
utilisé comme avertisseur au niveau du système de contrôlecommande des bâtiments éventuellement existant pour empêcher une synchronisation de la pompe à chaleur. Le point de
coupure du thermostat (par ex. 4°C) dépend de la configuration
de l'installation effectuée par le client, de la tolérance de mesure
et des hystérésis.
Les températures de départ maximales autorisées côté source
de chaleur d'une pompe eau glycolée/eau s'élèvent à 25°C. Il
existe diverses possibilités pour empêcher une mise à l'arrêt de
la pompe à chaleur suite à des températures d'entrée de l'eau
glycolée trop élevées.
ATTENTION !
L'occupation des bornes du gestionnaire de pompe à chaleur spécifiée
dans les instructions de montage correspondantes doit impérativement
être respectée!
REMARQUE
Lors de l'utilisation d'une pompe à chaleur eau glycolée/eau avec échangeur thermique intermédiaire, le débit d'eau du circuit primaire doit dépasser d'au moins 10% celui du circuit secondaire.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 47
3.5.2
3.5.2
Pompe à chaleur eau glycolée/eau
Extension de la plage de température d'exploitation
Lorsque les températures de la source de chaleur varient, l'utilisation d'une pompe à chaleur eau glycolée/eau est recommandée, car dans ce cas, des températures de sortie minimales de
l'eau glycolée de -9°C sont possibles. Par comparaison, les pompes à chaleur eau/eau s'arrêtent dès qu'une température de sortie de l'eau minimale de 4°C est atteinte. La température d'entrée
d'eau glycolée maximale s'élève à 25°C aussi bien pour les pompes à chaleur eau glycolée/eau que eau/eau. Il est possible
d'empêcher un dépassement quelconque des plages d'utilisation
de différentes manières.
REMARQUE
Lorsque la température d'entrée de l'eau glycolée diminue, la performance de la pompe à chaleur est moindre.
Variante2: pompe à chaleur avec ballon tampon
dans le circuit d'eau glycolée
La variante 2 prévoit l'utilisation d'un ballon tampon dans le circuit d'eau glycolée (voir fig. 3.16 à la p. 48). Grâce à une régulation externe, le ballon tampon est chargé via la pompe P1. À partir d'une température minimale de 3°C dans le ballon tampon, la
pompe est commandée et charge le ballon. À partir d'une température maximale de 24°C, la pompeP1 s'arrête. Le gestionnaire
de pompe à chaleur commande la pompe source de chaleur (circulateur primaireM11) dans le circuit d'eau glycolée. Si, au niveau du capteur de température(R6), une température de 3°C
minimum ou une température de 25°C est atteinte, le gestionnaire de pompe à chaleur met la pompe source de chaleur à l'arrêt. Le circuit d'eau glycolée doit être rempli d'eau glycolée avec
au moins 25%vol.
REMARQUE
1
0
11
5
H[WHUQ
1,' 1,','
0
11
7
7
Avec des températures d'eau glycolée basses dans le ballon tampon et
dans les tuyauteries, des condensats peuvent se former au niveau du ballon tampon. Pour cette raison, le client doit prévoir une isolation étanche
à la diffusion.
)6
Fig. 3.15 :Pompe à chaleur avec vanne 3voies dans le circuit d'eau glycolée
Variante 1: pompe à chaleur avec vanne 3voies
Une vanne 3voies thermostatique est installée dans le circuit
d'eau glycolée. Si la température d'entrée de l'eau glycolée dépasse 25°C, une partie du débit volumique du retour d'eau glycolée est mélangée via le mélangeur au départ d'eau glycolée. Le
mélangeur est commandé par une régulation externe.
3±H[WHUQH
0
5
7
1D1
1D
PD[!7ƒ& PLQ7ƒ&
1,'
1,'
PD[ƒ& 0pODQJHHDXJO\FRO
Fig. 3.16 :Pompe à chaleur avec ballon tampon dans le circuit d'eau glycolée
48 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur eau glycolée/eau
3.6
3.6
Source de chaleur Systèmes d’absorption (exploitation indirecte de
l’énergie de l’air ou du soleil)
Plage de température de l’eau glycolée
de -15 à + 50 °C
Plage d'exploitation de la pompe à chaleur eau glycolée/eau
-5 à +25 °C
Disponibilité
Restriction possible dues aux influences atmosphériques
et à des surfaces restreintes.
Possibilité d'exploitation
Concentration en eau glycolée
Dans le cas d’absorbeurs de toit, de clôtures énergétiques, entre
autres, une protection contre le gel à –25 °C est nécessaire en
cas de températures extérieures basses. La concentration en
eau glycolée dans ce système est de 40 %. Lorsque la concentration en eau glycolée augmente, le dimensionnement du circulateur d’eau glycolée doit prendre en compte des pertes de pression accrues.
 Bivalente
Remplissage de l’installation
 Monovalente en combinaison avec un collecteur
géothermique supplémentaire
Le remplissage de l’installation s’effectue comme décrit au
chap. 3.1.3 page 36.
Dimensionnement du vase d’expansion
Investissement
 Système d’absorption (toit énergétique, registre tubulaire,
absorbeur massif, clôture énergétique, tour énergétique,
pile énergétique, etc.)
 Circuit de tuyauteries et circulateur
Dans le cas d’un mode absorbeur exclusif, les températures de
l’eau glycolée varient de –15 °C à +50 °C. env. Ces fluctuations
de température rendent le montage d’un vase d’expansion nécessaire sur l’installation source de chaleur. La pression d'alimentation doit être adaptée à la hauteur du circuit. La pression
maximale s’élève à 2,5 bars.
 Mesures de construction
Absorbeur à injection d’air
 Eau glycolée à base d’éthylène glycol ou de propylène
glycol à une concentration résistante au gel
À respecter particulièrement :
 Nécessités en matière de construction
 Influences atmosphériques
Dimensionnement des systèmes d’absorption
Lors du dimensionnement d’absorbeurs de toit, de colonnes ou
de clôtures énergétiques, les différents types de construction varient considérablement ; les indications garanties par les fabricants doivent donc être prises en considération pendant l’étude.
Concentration d’eau glycolée : ≈ 40%
Perte de pression relative
≈ 1,8
REMARQUE
En cas de mise en service par le SAV et de protection antigel de 30% (monoéthylène-glycol), le seuil inférieur d'utilisation peut être étendu à -10°C.
Comme le montre la pratique, les données suivantes peuvent
être prises comme base :
 L’évaluation de la surface de l’absorbeur doit se faire en
principe selon la puissance nocturne indiquée.
 Dans le cas de températures d’air supérieures à 0 °C, et
lorsque la température de l’eau glycolée est basse, la pluie,
la rosée ou la neige peuvent geler à la surface de l’absorbeur, ce qui influence de manière négative le flux thermique.
 Le mode monovalent est uniquement possible en combinaison avec une exploitation de la chaleur du sol.
 En cas de production d’énergie solaire pendant les demisaisons, l’eau glycolée atteint des températures de 50 °C et
plus, ce qui dépasse la plage d’exploitation de la pompe à
chaleur.
ATTENTION !
Lorsque la température de la source de chaleur peut dépasser 25 °C, il
faut prévoir un mélangeur régulé par la température qui ajoute une partie
du débit volumique retour au départ circuit rafraîchissement pour des
températures supérieures à 25 °C. (voir chap. 3.5.2 page 48).
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 49
4
Pompe à chaleur eau/eau
4 Pompe à chaleur eau/eau
4.1
Source de chaleur: nappe phréatique
Plage de température de la nappe phréatique
7 à 12 °C
Plage de température pour l'exploitation de la pompe à chaleur eau/eau
7 à 25 °C
Disponibilité
REMARQUE
D'autres informations et les normes nationales sur l'essai d'étanchéité
des pompes à chaleur sont disponibles à l'adresse www.dimplex.de/
dichtheitspruefung.
REMARQUE
 toute l’année
Vous trouverez un complément d'informations sur la maintenance des
pompes à chaleur dans les instructions de montage de la pompe.
Possibilité d'exploitation
 monovalent
Les travaux sur des composants contenant du fluide frigorigène doivent
être réalisés uniquement par du personnel formé en ce sens.
 mono-énergétique
 mode bivalent (alternatif, parallèle)
 mode bivalent régénératif
Mise en exploitation de la source de chaleur Nappe
phréatique
Investissement
 Procédure d’autorisation (hiérarchie inférieure de l’administration des eaux)
 Puits d'alimentation/puits de remplissage avec terminaison
hermétique des têtes
 Qualité de l’eau (analyse de l’eau)
 Circuit de tuyauteries
 Pompe d'eau de puits
 Travaux de terrassement et de construction
Consignes de maintenance
Pour garantir un fonctionnement sûr de la pompe à chaleur, cette
dernière doit être entretenue à intervalles réguliers. Les tâches
suivantes peuvent être effectuées sans formation spéciale:
 Nettoyage de l'intérieur de la pompe à chaleur
 Nettoyage du filtre du circuit primaire
Débit d’eau froide PAC
Puissance calorifique
PAC
Puissance frigorifique
PAC
Perte de pression de l'évaporateur
Diamètre min. du puits
Protection moteur
L’étude et la mise en place d’une installation de puits d’alimentation et de remplissage doivent alors être réalisées par une société de forage expérimentée et en possession de l’agrément
DVGW W120, reconnue par la fédération internationale des fabricants de pompes à chaleur. Par ailleurs, il faut tenir compte en
Allemagne de la prescription VDI 4640, folios 1 et 2.
Compression de
la pompe d'eau de puits
Circulateur en cas d'eau
de mauvaise qualité
et utilisation d'un
circuit intermédiaire avec
échangeur thermique à plaques
Pompe d'eau de puits
(recommandée pour pompe standard)
Pompe à chaleur
Vérifier également à intervalles réguliers l'étanchéité de la
pompe à chaleur et le fonctionnement du circuit du fluide frigorigène.
À partir d’une profondeur de puits de 8 à 10m, la source de chaleur Nappe phréatique est appropriée à un mode de fonctionnement monovalent de la pompe à chaleur, car les fluctuations de
température (7 à 12°C) sont faibles toute l’année. L’extraction de
la chaleur provenant de la nappe phréatique nécessite en tout
état de cause l’accord des autorités compétentes. Cet accord est
généralement délivré en dehors des zones de protection des
eaux; il doit toutefois être soumis à certaines conditions, par ex.
à une limitation de la quantité prélevée ou à une analyse de
l’eau. La quantité prélevée dépend de la puissance calorifique.
Les quantités de prélèvement nécessaires pour le point de fonctionnement W10/W35 sont indiquées dans le tab. 4.1 à la p. 51.
bars
m3/h
kW
kW
Pa
Pouce
(s)
A
WI 9ME
Grundfos SP 2A-6
pas nécessaire1
2,4 pour
2
8,3
6,7
6200
4"
4
WI 14ME
Grundfos SP 3A-6
1
2,3 pour
3,3
13,6
10,9
19000
4"
4
pas nécessaire
50 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
www.dimplex.de/fr
pas nécessaire1
Protection moteur
kW
Diamètre min. du puits
Puissance calorifique PAC
m3/h
Perte de pression de l'évaporateur
Débit d'eau froide de
la pompe à chaleur
bars
Puissance frigorifique de
la pompe à chaleur
Compression de
la pompe d'eau de puits
Circulateur en cas d'eau
de mauvaise qualité
et utilisation d'un
circuit intermédiaire avec
échangeur thermique à plaques
4.2
Pompe d'eau de puits
(recommandée pour pompe
standard)
Pompe à chaleur
Échangeur thermique en
spirale en acier inoxydable
Pompe à chaleur eau/eau
kW
Pa
Pouce
(s)
A
0,52/1,4
WI10TU
x
UWE200-95
2,4
2,2
8,4
6,8
6200
4
WI 14TU
x
Grundfos SP 3A-6
pas
nécessaire1
2,7
3,1
13.3
11,1
14000
4
1,4
WI 18TE
x
Grundfos SP 5A-4
pas nécessaire1
1,8
4.0
17,1
13,9
12000
4
1,4
WI 22TE
x
Grundfos SP 5A-4
pas nécessaire1
1,6
5,0
21,5
17,6
20000
4
1,4
WI 27TE
x
Grundfos SP 8A-5
pas nécessaire1
2,2
7,0
26,4
21,3
16000
4
2,3
WI 50TU
Grundfos SP 17-2
Wilo Top-S 40/72
1,4
11,0
49,0
40,7
13900
6
3,4
WI 100TU
Grundfos SP 17-3
Wilo Top-S 50/72
2,1
21,2
98,5
80,5
19000
6
5,5
1. Échangeur thermique en spirale en inox (disponible en série) !
2. Commande via sortie M11 (pompe primaire) à WPM (gestionnaire de pompe à chaleur)
Tab. 4.1: Tableau de dimensionnement des pompes d'eau de puits absolument nécessaires aux pompes à chaleur eau/eau considérant W10/W35 et des installations standard à puits fermés. La détermination définitive de la pompe d'eau de puits doit faire l’objet d’un accord avec le constructeur du puits.
ATTENTION !
REMARQUE
Le réglage des relais de surcharge intégrés aux pompes à chaleur doit
être effectué à l’installation.
4.2
Si une autre pompe d'eau de puits est utilisée, le disjoncteur de
protection moteur fourni par le client doit être vérifié et remplacé, le cas
échéant.
Exigences de qualité de l’eau
Indépendamment des dispositions légales, la nappe phréatique
ne doit contenir aucune substance susceptible de se déposer et
les valeurs limites de fer (<0,20 mg/l) et manganèse (<0,10 mg/l)
doivent être respectées pour éviter un dépôt d’ocre dans l’installation de source de chaleur.
a)
Pompes à chaleur eau/eau avec échangeur thermique
en spirale en acier inoxydable soudé (tab. 4.1 à la p. 51)
Il n’est pas nécessaire de procéder à une analyse de l’eau
pour déterminer les risques de corrosion de l’évaporateur si
la température de la nappe phréatique ne dépasse pas une
moyenne annuelle de 13 °C. Dans ce cas, seules les valeurs limites pour le fer et le manganèse doivent être respectées (dépôt d'ocre).
À des températures supérieures à 13 °C (par ex. récupération de la chaleur perdue), une analyse de l'eau doit être
réalisée selon le tab. 4.2 à la p. 52 et la résistance de l'évaporateur en acier inoxydable de la pompe à chaleur doit être
prouvée. Si la colonne «Acier inoxydable» contient un «-»
ou deux «0», l’analyse doit être considérée comme négative.
b)
Pompes à chaleur eau/eau avec échangeur thermique
en acier inoxydable à plaques brasées au cuivre
Indépendamment des dispositions légales, il est obligatoire
d’effectuer une analyse de l’eau conformément au tab. 4.2
à la p. 52 pour prouver la résistance de l’évaporateur brasé
au cuivre de la pompe à chaleur. Si la colonne «Cuivre»
contient un «-» ou deux «0», l’analyse doit être considérée
comme négative.
L’expérience montre que des impuretés d’une taille supérieure à
1 mm, en particulier les composants organiques, peuvent facilement engendrer des dommages. Les matériaux granuleux (sable
fin) ne se déposent pas si les débits d’eau préconisés sont respectés.
Le collecteur d'impuretés fourni avec la pompe à chaleur (maille
de 0,6 mm) protège l’évaporateur et doit être monté directement
à l’entrée de la pompe.
ATTENTION !
Les fines particules polluantes colloïdales susceptibles de troubler l’eau
sont souvent collantes, peuvent s’accumuler sur l’évaporateur et, par
conséquent, nuire au transfert de chaleur. Ces particules polluantes ne
peuvent pas être éliminées par un filtre à un coût économique acceptable.
L’utilisation d’eau de surface ou d’eau chargée de sel n’est pas
autorisée. Vous pouvez vous adresser aux entreprises locales
d’approvisionnement en eau pour obtenir de premiers renseignements sur une exploitation éventuelle d'une nappe phréatique.
REMARQUE
Si la qualité de l’eau requise n’est pas obtenue ou si elle ne peut pas être
garantie de façon permanente, il est recommandé d’utiliser une pompe à
chaleur eau glycolée/eau avec circuit intermédiaire.
www.dimplex.de/fr
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 51
4.3
Pompe à chaleur eau/eau
Cuivre
Acier
inoxydable
> 13°C
0
0
Oxygène
<2
de 2 à 20
> 20
+
0
–
+
+
0
Acide sulfhydrique
(H2S)
< 300
> 300
+
0
+
0
HCO3- / SO42-
< 10 µS/cm
10 à 500 µS/cm
> 500 µS/cm
0
+
–
0
+
0
Carbonate d’hydrogène (HCO3-)
< 0,2
> 0,2
+
0
+
0
Aluminium (Al)
dissous
<5
de 5 à 20
> 20
+
0
–
+
+
0
SULFATES
MANGANESE (Mn)
dissous
< 0,1
> 0,1
+
0
+
0
SULFITE (SO3), libre
NITRATE (NO3)
dissous
< 100
> 100
+
0
+
+
Gaz chloré (Cl2)
< 7,5
de 7,5 à 9
>9
0
+
0
0
+
+
Critère
d’appréciation
Plage de
concentrations
(mg/l)
Matières susceptibles de se déposer
(organiques)
Ammoniac
NH3
Chlorure
Conductibilité
électrique
Fer (Fe) dissous
Dioxyde de carbone
libre (aggressif)
pH
Critère
d’appréciation
Plage de
concentrations
(mg/l)
Cuivre
Acier
inoxydable
> 13°C
<2
>2
+
0
+
+
< 0,05
> 0,05
+
–
+
0
<1
>1
0
+
0
+
< 70
de 70 à 300
> 300
0
+
0
+
+
0
< 0,2
> 0,2
+
0
+
+
max. 70
de 70 à 300
>300
+
0
–
+
+
0
<1
+
+
<1
de 1 à 5
>5
+
0
–
+
+
0
Tab. 4.2: Résistance des échangeurs thermiques en acier inoxydable à plaques soudées ou brasées au cuivre aux substances contenues dans l'eau
«+» Bonne résistance normalement
«0» Problèmes de corrosion éventuels, en particulier si plusieurs facteurs sont évalués avec un «0»
«-» Utilisation déconseillée
[< Inférieur à, > Supérieur à]
4.3
4.3.1
Mise en exploitation de la source de chaleur
Exploitation directe d'eau de bonne qualité constante
L'eau dont la température est comprise entre 8 °C et 25 °C peut
directement être exploitée avec une pompe à chaleur eau/eau si
la nappe phréatique, l'eau de rafraîchissement ou les eaux
usées sont effectivement compatibles avec l'installation comme
indiqué au tab. 4.2 à la p. 52.
4.3.1.1
Lorsque la qualité de l'eau est jugée inopportune ou si celle-ci
varie (par ex. en cas de défaut), une pompe à chaleur avec circuit intermédiaire (voir chap. 4.3.2 page 53) doit être utilisée.
Source de chaleur: nappe phréatique
Puits d'alimentation
REMARQUE
La nappe phréatique qui sert de source de chaleur à la pompe à
chaleur sont captées via un puits d’alimentation. La puissance de
la pompe du puits doit suffire à assurer le captage continu susceptible de fournir le débit d'eau minimal requis par la pompe à
chaleur.
Avant la mise en service de la pompe à chaleur, procéder à un essai de la
pompe primaire pendant 48heures pour s'assurer que le débit volumique
minimum peut être garanti en continu côté source de chaleur. Cela conditionne la mise en service.
Puits de remplissage
Vous trouverez sous www.dimplex.de/fr une liste de constructeurs de
puits qualifiés.
La nappe phréatique refroidie par la pompe à chaleur est reconduite dans la terre via un puits de remplissage. Ce puits doit être
creusé à 10 – 15 m du puits d'alimentation dans le sens d'écoulement de la nappe phréatique pour exclure tout «court-circuit de
flux». Le puits de remplissage doit pouvoir accueillir la même
quantité d'eau que celle pouvant être fournie par le puits d'alimentation.
REMARQUE
3XLWVG
DOLPHQWDWLRQ
3XLWVGHUHPSOLVVDJH
&KDXIIHULH
3RPSHjFKDOHXU
HWZD
)LOWHU
REMARQUE
L'étude et la réalisation des puits, dont dépend le bon fonctionnement de
l'installation, doivent être confiées à un constructeur de puits expérimenté.
6HQVGLUHFW
Fig.4.1:
Exemple d'intégration d'une pompe à chaleur eau/eau avec puits
d'alimentation et de remplissage
52 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
www.dimplex.de/fr
Pompe à chaleur eau/eau
4.3.1.2
4.3.3
Source de chaleur : chaleur perdue extraite de l'eau de rafraîchissement
Plage de température
En cas d'utilisation de l'eau dont la température est comprise
entre 8 et 25 °C, il est nécessaire de vérifier au préalable si l'eau
de rafraîchissement est disponible en quantité et qualité suffisantes et dans quelle mesure la chaleur produite par la pompe à
chaleur peut être utilisée.
4.3.2
ATTENTION !
Si la température de la source de chaleur peut dépasser 25 °C, il convient
de prévoir un mélangeur thermostatique qui, dans le cas d'une
température supérieure à 25 °C, ajoute une partie du débit volumique de
la sortie d'eau de rafraîchissement à l'eau de rafraîchissement.
Exploitation indirecte de la source de chaleur Eau
Si la compatibilité de l'eau ne peut être prouvée ou si sa qualité
peut varier, un échangeur thermique intermédiaire doit être installé en amont pour protéger la pompe à chaleur. Le circuit intermédiaire augmente la sécurité de fonctionnement, en particulier
lorsqu'une pompe à chaleur eau glycolée/eau est utilisée et que
le circuit secondaire est alors rempli d'eau glycolée. (chap. 3.5
page 47)
Utiliser une pompe à chaleur eau/eau avec un circuit intermédiaire uniquement si l'eau glycolée n'est pas autorisée en tant
qu'agent caloporteur et si une température de l'eau constam-
4.3.3
Si l'eau de rafraîchissement et les eaux usées sont compatibles
comme indiqué au tableau 4.2 à la page 52., il est possible d'utiliser une pompe à chaleur eau/eau.
ment supérieure à 10 °C (par ex. chaleur perdue venant des processus de production) peut être garantie.
REMARQUE
En règle générale, les pompes à chaleur eau glycolée/eau doivent être utilisées pour étendre la plage de températures d'exploitation vers le bas et
augmenter ainsi la sécurité de fonctionnement. Pour les pompes à chaleur eau/eau, le seuil inférieur d'utilisation est atteint à partir d'une température de sortie de 4 °C.
Échangeur thermique pour la protection de la pompe à chaleur
L'échangeur thermique externe doit être dimensionné selon le
type de pompe à chaleur utilisé, le niveau de température disponible et la qualité de l'eau. Dans le cas le plus simple, l'échangeur thermique se compose de tuyaux PE posés directement
dans l'eau de rafraîchissement et ne nécessitant donc pas de
pompe de rafraîchissement supplémentaire. Cette alternative financièrement avantageuse peut être utilisée si le bassin d'eau
de rafraîchissement est suffisamment grand.
Montage de l'échangeur thermique
Si ce n'est pas le cas, des échangeurs thermiques à plaques vissés doivent être utilisés.
Entretien de l'échangeur thermique
L'échangeur thermique est dimensionné en fonction des paramètres suivants :
 Qualité de l'eau
 Plage de températures d'exploitation
 Capacité de rafraîchissement du type de pompe à chaleur
utilisé
 Débit d'eau des circuits primaire et secondaire
Pour un transfert de chaleur optimal, les échangeurs thermiques
doivent être raccordés selon le principe de contre-courant. Ils
doivent également être protégés des impuretés. Pour ce faire,
installer un collecteur d'impuretés (maille >0,6mm) avant l'entrée
de l'échangeur thermique. Pour réduire la transmission de bruits
de structure et des vibrations, utiliser des compensateurs.
Selon la dureté de l'eau ou les impuretés présentes, l'échangeur
thermique peut s'encrasser. La puissance de l'échangeur thermique diminue alors. Pour éviter cette situation, nettoyer régulièrement l'échangeur. Le procédé CIP (Cleaning-In-Place) peut être
employé. L'échangeur thermique est rincé sur site avec un acide
faible comme l'acide formique, l'acide citrique ou l'acide acétique
qui nettoie ainsi les dépots.
REMARQUE
Il est recommandé de contrôler le niveau d'impuretés de l'échangeur thermique tous les deux ans au plus tard.
REMARQUE
Des échangeurs thermiques à plaques en titane doivent être utilisés lors
de l'exploitation de sources de chaleur agressives telle que l'eau de mer.
À partir de la version logicielle «J01», il est possible que la protection antigel d'une pompe à chaleur eau glycolée/eau soit déréglée. Avec l'augmentation de la valeur standard de -8 °C à
0 °C, la pompe à chaleur s'arrête dès que les températures de
sortie de l'eau glycolée sont inférieures à 0 °C.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 53
4.3.3.1
Pompe à chaleur eau/eau
4.3.3.1
Fig.4.2:
Échangeurs thermiques à plaques en acier inoxydable WTE 20 à WTE 40
WTE 20 – WTE 37
Fig.4.3:
WTE 40
Informations sur les échangeurs thermiques à plaques en acier inoxydable
Dimensions et poids
Unité
WTE 20
WTE 30
WTE 37
34
43
50
28
2,69
3,44
4,03
3,90
Nombre de plaques
Surface effective
m²
WTE 40
Volume
dm³
7
9
11
9
Hauteur [H]
mm
748
748
748
896
Largeur [B]
mm
200
200
200
283
Profondeur [L]
mm
270
320
420
437
Poids net
kg
67
71
76
132
Poids brut
kg
74
80
87
143
SZB250
SZB300
SZB400
SZB400
Accessoires
Quantité
Température d'entrée
Secondaire
Primaire
Secondaire
Primaire
Secondaire
Primaire
Secondaire
m³/h
4,5
5,8
7,0
8,0
8,5
9,3
11,0
Primaire
11,0
°C
5,00
10,00
5,00
10,00
5,00
10,00
5,00
10,00
Température de sortie
°C
8,41
7,00
8,07
7,00
7,92
7,00
7,58
7,00
Perte de pression
Pa
23740
30220
32110
37750
36630
37720
37610
32960
Puissance transférée
kW
18
25
29
33
Tubulures d'entrée
F1
F3
F1
F3
F1
F3
F1
F3
Tubulures de sortie
F4
F2
F4
F2
F4
F2
F4
F2
Raccordements côté
secondaire
DN 32 (filet. ext. 1 1/4")
DN 50 (filet. ext. 2")
Raccordements côté primaire
DN 32 (filet. ext. 1 1/4")
DN 50 (filet. ext. 2")
0.5 mm AISI 316
0,4 mm AISI 316
Matériau de plaque
Matériau d'étanchéité
NITRIL HT HANG ON (H) / 140
54 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Pompe à chaleur eau/eau
4.3.3.2
Fig.4.4:
4.3.3.2
Échangeurs thermiques à plaques en acier inoxydable WTE 50 à WTE 130
WTE 50 – WTE 100
Fig.4.5:
WTE 130
Informations sur les échangeurs thermiques à plaques en acier inoxydable
Dimensions et poids
Unité
WTE 50
WTE 75
WTE 100
33
51
62
52
4,65
7,35
9,00
11,14
Nombre de plaques
Surface effective
m²
WTE 130
Volume
dm³
11
17
21
31
Hauteur [H]
mm
896
896
896
946
Largeur [B]
mm
283
283
283
395
Profondeur [L]
mm
437
537
537
443
Poids net
kg
136
150
160
253
Poids brut
kg
Accessoires
147
167
171
284
SZB500
SZB750
SZB100
SZB1300
Secondaire
Quantité
Température d'entrée
Primaire
Secondaire
Primaire
Secondaire
Primaire
Secondaire
Primaire
m³/h
12,8
12,8
20,4
20,4
24,0
24,8
33,8
33,8
°C
5,00
10,00
5,00
10,00
5,00
10,00
5,00
10,00
Température de sortie
°C
7,67
7,00
7,64
7,00
7,75
7,00
7,65
7,00
Perte de pression
Pa
38910
36400
38830
35380
39770
38960
40190
36720
Puissance transférée
kW
40
63
77
105
Tubulures d'entrée
F1
F3
F1
F3
F1
F3
F1
F3
Tubulures de sortie
F4
F2
F4
F2
F4
F2
F4
F2
Raccordements côté secondaire
DN 50 (filet. ext. 2")
DN 65 (bride)
Raccordements côté primaire
DN 50 (filet. ext. 2")
DN 65 (bride)
Matériau de plaque
Matériau d'étanchéité
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0,4 mm AISI 316
NITRIL HT HANG ON (H) / 140
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 55
4.3.3.3
Pompe à chaleur eau/eau
4.3.3.3
Fig.4.6:
Échangeurs thermiques à plaques en titane WTT 40 à WTT 100
WTT 40 – WTT 100
Informations sur les échangeurs thermiques à plaques en titane
Dimensions et poids
Unité
WTT 40
WTT 50
WTT 75
15
17
23
28
2,90
3,34
4,68
5,79
Nombre de plaques
WTT 100
Surface effective
m²
Volume
dm³
8
10
13
16
Hauteur [H]
mm
946
946
946
946
395
Largeur
mm
395
395
395
Profondeur [L]
mm
443
443
443
443
Poids net
kg
223
227
234
240
Poids brut
kg
Accessoires
Quantité
Température d'entrée
223
227
234
240
SZB400
SZB500
SZB750
SZB100
Secondaire
Primaire
Secondaire
Primaire
Secondaire
m³/h
9,7
11,0
11,4
12,8
18,0
Primaire
20,3
Secondaire
22,0
Primaire
24,8
°C
4,00
10,00
4,00
10,00
4,00
10,00
4,00
10,00
Température de sortie
°C
7,00
7,00
7,00
7,00
7,00
7,00
7,00
7,00
Perte de pression
Pa
27280
31490
28870
33320
33680
38820
33550
38680
Puissance transférée
kW
34
40
63
77
Tubulures d'entrée
F1
F3
F1
F3
F1
F3
F1
F3
Tubulures de sortie
F4
F2
F4
F2
F4
F2
F4
F2
Raccordements côté secondaire
Raccordements côté primaire
Matériau de plaque
Matériau d'étanchéité
DN 65 (bride)
DN 65 (bride)
0,5 mm TITANE
NITRIL HT HANG ON (H) / 140
56 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Émissions sonores des pompes à chaleur
5.1
5 Émissions sonores des pompes à chaleur
Chaque source de bruits, que ce soit une pompe à chaleur, une
automobile ou un avion, émet une certaine quantité de sons.
L’air autour de la source de bruit se met à vibrer et la pression sonore se propage sous forme d’ondes. Quand ces ondes atteignent l’oreille humaine, elles font vibrer le tympan, ce qui déclenche le processus d’audition.
Les grandeurs de champ sonore sont utilisées pour décrire ce
bruit aérien. Parmi ces grandeurs, on en distingue deux, la pression sonore et la puissance acoustique.
La puissance acoustique est une grandeur théorique type des
sources de bruit. Elle peut être calculée à partir de mesures. La
puissance acoustique correspond à la somme des rayonnements de l’énergie acoustique dans toutes les directions.
Par pression sonore, on entend la modification de la pression de
l'air provoquée par la vibration, imposée à l’air par la source de
bruit. Plus la variation de la pression de l’air est grande, plus le
bruit est perçu intensément.
Physiquement parlant, il s’agit, dans le cas du bruit, d’une propagation de fluctuations de pression et de densité dans un gaz, un
liquide ou un solide. D’une manière générale, le bruit est perçu,
c.-à-d. entendu, comme bruit aérien sous forme de son, de tonalité ou de claquement.
L’oreille humaine est capable de percevoir des variations de
pression dans une plage comprise entre 2*10-5 Pa et 20 Pa. Ces
variations de pression correspondent à des fluctuations de fréquence comprises entre 20 Hz et 20 kHz et déterminent le do-
5.1
maine auditif (sons audibles) de l’être humain. Les différentes tonalités résultent de ces fréquences. Les fréquences situées au
dessus du domaine auditif sont appelées des ultrasons, celles en
dessous des infrasons.
La diffusion du bruit à partir de sources sonores ou de bruit est
indiquée ou mesurée en décibels (dB) par niveaux. Il s’agit ici
d’une grandeur de référence, où la valeur 0 dB représente à peu
près la limite audible. Un dédoublement du niveau, par ex. via
une deuxième source sonore de même émission, correspond à
une augmentation de +3 dB. Pour une ouïe humaine normale,
une augmentation de +10 dB est nécessaire pour que le bruit
puisse être entendu deux fois plus fort.
La propagation du bruit peut être classée en deux types.
Bruit de structure
Les vibrations mécaniques sont dirigées dans les structures telles que les machines, les parties de bâtiment et les liquides, où
elles sont transmises, puis émises partiellement à un autre endroit sous forme de bruit aérien.
Bruit aérien
Les sources de bruit (en direction des structures stimulées par
les vibrations) produisent des vibrations mécaniques dans l'air,
qui se propagent sous forme d'ondes et sont perçues par l'oreille
humaine.
Niveaux de pression sonore et de puissance acoustique
Il est fréquent que les termes niveau de pression sonore et niveau de puissance acoustique soient confondus et directement
comparés l’un à l’autre. En acoustique, le terme pression sonore
indique le niveau déterminé par des techniques de mesure
causé par une source sonore à une certaine distance. Plus on se
trouve près de la source sonore, plus le niveau de pression sonore mesuré est élevé, et inversement. Ainsi, le niveau de pression sonore est une grandeur mesurable, dépendante de l’éloignement et de la direction, qui est par exemple déterminante
pour le respect des exigences en matière de nuisances sonores
(prescriptions «TA-Lärm» en vigueur en Allemagne).
La variation de pression de l’air, envoyée dans toutes les directions par une source sonore, est appelée puissance acoustique
ou encore niveau de puissance acoustique. Plus on s’écarte de
la source sonore, plus la puissance acoustique se répartit sur
une plus grande surface. Si l’on considère la puissance acoustique totale émise et la rapporte à la surface-enveloppe à une certaine distance, la valeur reste toujours la même. Comme la puissance acoustique émise dans toutes les directions ne peut pas
être mesurée avec précision, celle-ci doit être calculée à partir de
la pression sonore mesurée à une distance donnée. Le niveau
de puissance acoustique est de ce fait une grandeur spécifique
aux sources de bruit, indépendante de l’éloignement et de la direction, et qui ne peut être déterminée que par le calcul. Les
sources de bruit peuvent être comparées entre elles à l’aide du
niveau de puissance acoustique émis.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 57
5.1.1
Émissions sonores des pompes à chaleur
5.1.1
Émission et immission
Le bruit total émis par une source de bruit (évènement sonore)
est qualifié d’émission sonore. Les émissions de sources de bruit
sont indiquées généralement sous forme de niveau de puissance acoustique. L’impact du bruit à un endroit précis est appelé immission sonore. Les immissions sonores peuvent être
mesurées comme le niveau de pression sonore. La fig. 5.1
page 58 représente graphiquement le rapport entre émissions et
immissions.
Immission
Site d'immissions
Niveau de
pression sonore L
Emission
Niveau de puissance
acoustique BF
Source sonore
Fig. 5.1 : Émission et immission
Les immissions sonores sont mesurées en dB(A), il s’agit en fait
de valeurs de niveau sonore rapportées à la sensibilité de
l’oreille humaine. Est appelée bruit toute émission sonore susceptible de déranger, de mettre en danger, de porter préjudice
ou de nuire à un voisin ou une tierce personne. Les valeurs indicatives pour le bruit dans des lieux d’immissions autres que des
bâtiments sont fixées dans la DIN 18005 «Schallschutz im Städtebau» ou dans «Technischen Anleitung zum Schutz gegen
Lärm» (TA-Lärm). Le tab. 5.1 à la p. 58 mentionne les exigences requises en matière de nuisances sonores selon la prescription TA-Lärm.
Jour
Nuit
Hôpitaux, centres de cure
Catégories d’endroits
45
35
Écoles, maisons de retraite
45
35
Petits jardins, parcs
55
55
Quartiers résidentiels purs WR
50
35
Quartiers résidentiels généraux WA
55
40
Petites agglomérations WS
55
40
Quartiers d’habitation particuliers WB
60
40
Zones clés MK
65
50
Zones villageoises MD
60
45
Zones mixtes MI
60
45
Zones commerciales GE
65
50
Zones industrielles GI
70
70
Tab. 5.1: Valeurs limites des immissions sonores en dB(A) selon DIN 18005
et TA-Lärm
Niveau sonore
[dB]
Pression sonore
[μPa]
Perception
Silence absolu
non audible
0
10
20
63
Inaudible
Tic-tac d’une montre de poche, chambre à coucher calme
20
200
Très silencieux
Jardin très silencieux, installation de climatisation au théâtre
30
630
Très silencieux
Source sonore
Quartier résidentiel sans circulation, climatisation dans des bureaux
40
2 * 10
Silencieux
Ruisseau tranquille, fleuve, restaurant calme
50
6,3 * 10
Silencieux
Conversation normale, voiture de tourisme
60
2 * 104
Bruyant
104
Bureau bruyant, conversation bruyante, moto
70
Circulation intense, musique bruyante d’une radio
80
2 * 105
Très bruyant
6,3 * 105
Très bruyant
6,3 *
Bruyant
Poids lourd chargé
90
Klaxon à 5 m de distance
100
Groupe de musique pop, forge à chaudière
110
6,3 * 10
Jumbo de perçage dans un tunnel, 5 m de distance
120
2 * 107
Insupportable
Jet, décollage, 100 m de distance
130
6,3 * 107
Insupportable
Groupe propulseur d’un jet, 25 m de distance
140
2 * 108
Douloureux
2 * 10
6
6
Très bruyant
Insupportable
Tab. 5.2: Niveaux sonores typiques
58 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Émissions sonores des pompes à chaleur
5.1.2
5.1.2
Propagation du bruit
Comme décrit précédemment, plus la source de bruit s’éloigne,
et plus grande est la surface sur laquelle se répartit la puissance
acoustique, de telle sorte que le niveau de pression sonore qui
en résulte diminue avec l’éloignement. C’est pourquoi la valeur
du niveau de pression sonore à un endroit précis dépend de la
propagation du bruit.
Les caractéristiques suivantes de l’environnement ont une influence sur la propagation du bruit :
 effet d’ombre dû à des obstacles massifs tels que bâtiments,
murs ou formations géologiques
 réflexion sur des surfaces réverbérantes telles que façades
en verre de bâtiments ou surfaces du sol en asphalte et en
pierre
 affaiblissement de la propagation du niveau de bruit dû à
des surfaces absorbant les sons telles que neige fraîche,
paillis d’écorces ou équivalent
 renforcement ou affaiblissement des sons dû à l’humidité de
l’air et la température ambiante ou à la direction respective
du vent
ϰϬ
1LYHDXGHSUHVVLRQVRQRUH>G%[email protected]
ϯϱ
ϯϬ
Ϯϱ
ϮϬ
/ŶƐƚĂůůĂƚŝŽŶĂƵĐŚŽŝdž
/ŶƐƚĂůůĂƚŝŽŶƐƵƌƵŶ
ŵƵƌĞdžƚĠƌŝĞƵƌ
/ŶƐƚĂůůĂƚŝŽŶĞŶĂŶŐůĞ
ϭϱ
ϭϬ
ϱ
Ϭ
Ϭ
Ϯ
ϰ
ϲ
ϴ
ϭϬ
ϭϮ
'LVWDQFH>[email protected]
ϭϰ
ϭϲ
ϭϴ
ϮϬ
ϮϮ
Fig. 5.2 : Niveau de pression sonore selon différentes installations
L'installation des pompes à chaleur propose trois
variantes:
 Installation non murale d'une pompe à chaleur (Q=2)
 Installation de la pompe à chaleur ou de l'entrée/sortie d'air
(en cas d'installation à l'intérieur) au niveau d'un mur de la
maison (Q=4)
Dans le cas d'une pompe à chaleur air/eau installée à l'extérieur,
il existe quatre directions principales de la propagation du bruit.
Le côté aspiration présente le chiffre1 et le côté évacuation le
chiffre3.
 Installation de la pompe à chaleur ou de l'entrée/sortie d'air
(en cas d'installation à l'intérieur) au niveau d'un mur de la
maison si l'angle de la façade est rentrant (Q=4)
Pour chacune de ces variantes d'installation, la perception du niveau de pression sonore varie en fonction de l'éloignement par
rapport à la pompe à chaleur.
Exemple:
Niveau de puissance acoustique LA9TU: 60db(A)
La fig.6.2 permet de lire la perception du niveau de pression sonore pour les trois variantes d'installation d'une LA9TU.
P
P
P
P
P
P
P
P
REMARQUE
Pour les pompes à chaleur installées à l’extérieur, les niveaux de pression sonore ajustés sont fondamentaux.
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Fig. 5.3 : Sens du bruit dans le cas de pompes à chaleur air/eau installées à
l’extérieur.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 59
5.2
Émissions sonores des pompes à chaleur
5.2
Propagation du bruit des pompes à chaleur
Lors de l'installation de pompes à chaleur, diverses mesures
d'isolation acoustique doivent être prises en fonction de l'emplacement.
Installation à l'intérieur
Pour raccorder la pompe à chaleur, il convient d’utiliser, comme
pour n’importe quelle chaudière, des vis de séparation. Des flexibles élastiques résistants à la pression, à la température et au
vieillissement doivent être utilisés pour relier la pompe à chaleur
ainsi que le départ et le retour du chauffage en raison des transmissions d’oscillations à éviter. En outre, la plupart des pompes
à chaleur disposent d'une plaque de base de compresseur de
désaccouplement vibratoire. Cela signifie que le compresseur
est installé sur une plaque de base distincte placée sur un tampon en caoutchouc pour le découplage des bruits de structure.
Pour réduire la transmission de bruits de structure, la pompe à
chaleur devrait également être posée sur la bande de sylomer
SYL250 disponible comme accessoire spécial.
Désaccouplement vibratoire par compensateurs
Les compensateurs en caoutchouc à double soufflet servent à
découpler la pompe à chaleur et le système de chauffage. Les
compensateurs absorbent les vibrations et les mouvements générés par les pompes, compresseurs, robinetteries, etc., réduisent les bruits et compensent les tensions (différences axiales et
latérales) d'imprécisions de montage.
Installation à l'extérieur
Un découplage des bruits de structure n’est seulement nécessaire que lorsque la fondation de la pompe à chaleur est directement en contact avec le bâtiment. Des tuyaux flexibles facilitent
le raccordement de la pompe à chaleur au système de chauffage
et empêchent une éventuelle transmission des oscillations.
En outre, la plupart des pompes à chaleur installées à l'extérieur
disposent également d'une plaque de base de compresseur de
désaccouplement vibratoire. Lorsque la pompe à chaleur est installée à l'extérieur, tenir compte de la propagation du bruit. Il convient d'éviter alors d'évacuer l'air directement sur les terrasses,
balcons et emplacements similaires. De même, le soufflage direct à partir des murs de la maison, etc. doit être évité, car le niveau de pression sonore peut augmenter. Des obstacles de
construction peuvent permettre de réduire la propagation du
bruit. Le côté évacuation doit être orienté dans la mesure du possible vers la rue.
REMARQUE
Le flux d'air des pompes à chaleur air/eau installées à l'extérieur ne doit
être bloqué d'aucun côté.
5HWRXUFKDXIIDJH³
'pSDUWFKDXIIDJH³
Fig. 5.5 : Possibilité d'intégration des compensateurs
Afin de garantir la fonctionnalité des compensateurs et pour ne
pas réduire leur durée d'utilisation par des contraintes additionnelles, il est impératif de respecter quelques règles.
 Les compensateurs doivent être montés de façon à n'entraver ni leur position ni leur mouvement.
 Durant le montage et après l'installation, vérifier que des déplacements et torsions ne soient pas transmis au soufflet.
 Protéger le soufflet contre toute détérioration liée à des impacts externes mécaniques, thermiques ou chimiques.
 Les arbres de soufflet ne doivent pas être encrassés.
Émission sonore des pompes à chaleur air/eau
installées à l’extérieur
La fig. 5.3 page 59 montre les quatre directions principales de la
propagation du bruit. Le côté aspiration a l’indice de direction «1»
et le côté évacuation l’indice «3».
À l’aide du tableau , on peut relever les niveaux de pression sonore dirigés des pompes à chaleur air/eau. Les valeurs de la
ligne des 1 m sont des valeurs réellement mesurées. Les valeurs
qui se rapportent aux distances de 5m et 10 m sont le résultat de
calculs effectués sur la base d’une propagation hémisphérique
en champ libre. Dans la pratique, des écarts peuvent apparaître,
dont l’origine provient de la réflexion du bruit ou de l’absorption
du bruit due aux conditions locales.
Type
5DFFRUGVSRXUWX\DX[IOH[LEOHV
7X\DX[GHFKDXIIDJHLVROpV
LA 20AS / LA 17PS
LA 24AS / LA 28AS
direct.
1
2
3
4
1
2
3
4
1m
52
48
54
48
56
50
58
50
5m
41
37
43
37
45
39
47
39
10m
35
31
37
31
39
33
41
33
Tab. 5.3: Propagation du bruit LA 20-24AS et LA 17PS
Fig. 5.4 : Exemple d’intégration d’une pompe à chaleur pour installation en
extérieur
60 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Émissions sonores des pompes à chaleur
Type
5.2
LA 22PS / LA 26PS LA 26HS
direct.
1
2
3
1m
56
50
5m
45
39
10m
39
33
41
Type
direction
1
58
50
1m
52
46
55
47
47
39
5m
42
35
45
36
33
10m
36
30
40
31
3
4
LA 11TAS
2
3
Type
direct.
1
1m
47
44
5m
35
33
10m
30
27
31
3
4
LA 40TU
4
direction
1
48
44
1m
56
50
60
49
36
33
5m
45
39
49
38
27
10m
39
33
43
32
2
Tab. 5.12:Propagation du bruit LA 40TU
Tab. 5.5: Propagation du bruit LA 11TAS
Type
2
Tab. 5.11:Propagation du bruit LA 25TU
Tab. 5.4: Propagation du bruit LA 22-26PS et LA 26HS
Type
LA 25TU
4
LA 16TAS
Type
LA 60TU
direct.
1
2
3
4
direction
1
2
3
4
1m
48
46
49
46
1m
64
61
66
60
5m
37
35
38
34
5m
54
51
56
50
10m
31
29
32
29
10m
49
45
50
45
Tab. 5.13:Propagation du bruit LA 60TU
Tab. 5.6: Propagation du bruit LA 16TAS
Type
LA 6TU
Type
LA 8PMS
direction
1
2
3
4
direction
1
2
3
4
1m
43
42
46
42
1m
49
48
50
48
5m
31
30
34
30
5m
37
36
38
36
10m
26
25
29
25
10m
31
30
32
31
Tab. 5.14:Propagation du bruit LA 8PMS
Tab. 5.7: Propagation du bruit LA 6TU
Type
LA 9TU
Type
LA 14PMS
direction
1
2
3
4
direction
1
2
3
4
1m
46
43
48
43
1m
49
47
52
47
5m
35
31
36
31
5m
38
36
41
36
10m
29
26
30
26
10m
33
31
35
31
Tab. 5.15:Propagation du bruit LA 14PMS
Tab. 5.8: Propagation du bruit LA 9TU
Type
LA 12TU
2
Type
direction
1
3
1m
48
46
5m
37
35
10m
31
29
32
direction
1
48
46
1m
49
49
51
48
37
35
5m
37
37
39
36
30
10m
32
31
33
31
LA 17TU
2
Type
direction
1
1m
50
47
5m
40
37
10m
34
31
37
Tab. 5.10:Propagation du bruit LA 17TU
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2
3
4
Tab. 5.16:Propagation du bruit LA 11MAS
Tab. 5.9: Propagation du bruit LA 12TU
Type
LA 11MAS
4
3
LA 16MAS
4
direction
1
2
3
4
52
46
1m
50
49
51
49
42
36
5m
39
37
40
37
30
10m
33
32
34
32
Tab. 5.17:Propagation du bruit LA 16MAS
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 61
6
Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
6 Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
6.1
Réchauffement d’eau chaude sanitaire à l’aide de la pompe à chaleur de
chauffage
Le gestionnaire de pompe à chaleur assure, parallèlement à la
régulation du chauffage, également la production d’eau chaude
sanitaire (voir chapitre Régulation). Il est recommandé de procéder au réchauffement de l’eau à l’aide d’une pompe à chaleur parallèlement au chauffage, car de façon générale la température
de l’eau de chauffage nécessaire pour chauffer est différente de
celle destinée à l’alimentation en eau chaude sanitaire.
6.1.1
Exigences posées aux ballons d’eau chaude sanitaire
Les performances normalisées en fonctionnement continu des
divers fabricants de ballons ne sont pas un critère approprié pour
le choix du ballon d’eau chaude sanitaire destiné à être utilisé
avec une pompe à chaleur. Ce qui est déterminant dans le choix
du ballon d’eau chaude sanitaire sont l'importance de la surface
d'échange thermique, la construction, la disposition des échangeurs thermiques à l’intérieur du ballon, la performance en continu normalisée, la circulation et le positionnement du thermostat
ou de la sonde.
Les critères suivants doivent être pris en compte :
 Réchauffement de l’eau sans écoulement (compensation
des pertes de stagnation – état statique).
 La puissance calorifique de la pompe à chaleur pour une
température maximale de la source de chaleur (par ex. air
+35 °C) doit pouvoir être encore diffusée pour une température du ballon d’eau chaude sanitaire de +45 °C.
6.1.2
La sonde retour est à installer dans le retour commun au chauffage et au réchauffement de l'eau chaude sanitaire (voir chapitre
Intégration).
 En employant une conduite de bouclage sanitaire, la température du ballon baisse. Le circulateur de bouclage ECS doit
être commandé par minuterie.
 Les quantités minimales puisées désirées doivent toujours
pouvoir être atteintes même pendant les durées de blocage,
sans réchauffement par la pompe à chaleur.
 Un réchauffement d'appoint approprié par cartouche chauffante n’est possible qu’en combinaison avec une sonde de
température.
ATTENTION !
Dans les installations où la production d'eau chaude sanitaire s'effectue
via le circuit d'eau glycolée, il faut protéger l'eau potable par des mesures
appropriées en cas de fuite de glycol. Cela peut se traduire par
l'utilisation de glycol adapté aux aliments (par ex. du propylène glycol) ou
d'échangeurs thermiques de sécurité à double parois.
Ballon d’eau chaude sanitaire pour pompes à chaleur de chauffage
Les ballons d’eau chaude sanitaire servent à chauffer l’eau pour
les sanitaires. Le chauffage s’effectue indirectement par l'eau de
chauffage via un serpentin incorporée ou instantanément et directement dans les échangeurs thermiques à tubes à ailettes par
un ballon mixte.
Comme alternative à l'anode de magnésium, il existe également
une anode à courant imposé (anode Correx). Elle est directement branchée à une source de tension et ne demande ainsi
aucun entretien.
Construction
Selon sa provenance, l’eau potable contient plus ou moins de
calcaire. Une eau dure est une eau qui contient beaucoup de calcaire. Il existe plusieurs niveaux de dureté de l’eau exprimés en
degrés de dureté allemands (°GH).
Les ballons sont fabriqués en forme de cylindres, selon
DIN 4753, partie 1. La surface de chauffe est constituée de serpentins hélicoïdaux soudés ou d'un échangeur thermique à
tubes à ailettes en cas de production d'eau chaude sanitaire directe. Tous les raccordements sortent du ballon sur un seul côté.
Protection contre la corrosion
Les ballons sont pourvus d’une couche protectrice en émail contrôlée sur toute la surface interne, suivant DIN 4753, partie 3.
Elle est apposée à l’aide d’un procédé spécial et garantit, avec
l’anode de magnésium incorporée en supplément, une protection efficace contre la corrosion.
L’anode de magnésium est, selon le DVGW (Association allemande de l’industrie du gaz et des eaux), à faire contrôler une
première fois au bout de 2 ans puis à intervalles réguliers par le
service après-vente et, le cas échéant à remplacer. En fonction
de la qualité de l’eau potable (conductibilité) il est conseillé de
faire contrôler l’anode à intervalles courts.
Si le diamètre de l’anode (33 mm) se réduit à 10-15 mm, il est recommandé de la changer.
Dureté de l’eau
Niveau de dureté
douce
= moins de 1,5 millimole de carbonate
de calcium par litre (soit 8,4 °GH)
Niveau de dureté
= de 1,5 à 2,5 millimoles de carbonate
moyennement dure
de calcium par litre (soit entre 8,4 et 14 °GH)
Niveau de dureté
dure
= plus de 2,5 millimoles de carbonate
de calcium par litre (soit plus de 14 °GH)
En Suisse, on parle de «degrés de dureté français». Conversion:
1° GH
=
1,79° TH
1° TH
=
0,56° GH
Lors de l’utilisation d’une cartouche électrique chauffante pour
un réchauffement d'appoint général à des températures de plus
50 °C, nous recommandons, pour des eaux d’une dureté > 14°
GH (eau dure et très dure) à partir du niveau de dureté III, l’installation d’un appareil de détartrage.
62 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
6.1.2
Mise en service
Accessoires
Avant la mise en service, vérifier si l’alimentation en eau est
ouverte et si le ballon est rempli. Le premier remplissage et la
première mise en service doivent être effectués par une entreprise spécialisée agréée. À cette occasion, contrôler le bon fonctionnement et l’étanchéité de l’installation, y compris les pièces
montées chez le fabricant (par ex. couvercle de bride).
Des cartouches chauffantes avec résistance de coupure dimensionnées pour des ballons d'eau chaude sanitaire émaillés assurent la désinfection thermique.
Nettoyage et entretien
Les nettoyages nécessaires sont à effectuer à intervalles variables en fonction de la qualité de l’eau, de la température du dispositif de chauffage et du ballon d’eau chaude sanitaire. Il est recommandé de nettoyer le ballon et de contrôler le dispositif une
fois par an. La surface ayant la structure du verre empêche dans
une large mesure la fixation de plaques de calcaire et permet un
nettoyage rapide à l’aide d’un jet d’eau à forte pression. Les plaques de calcaire ne peuvent être réduites qu’à l’aide d’une spatule en bois, avant de rincer la surface. Pour le nettoyage, n’utiliser en aucun cas des objets métalliques aux bords durs.
Contrôler à intervalles réguliers le bon fonctionnement de la
vanne de sécurité. Il est recommandé de faire effectuer un entretien une fois par an par une entreprise spécialisée.
Isolation thermique et revêtement
Avec des ballons d'une capacité nominale maximale de
500litres, l'isolation thermique consiste en une mousse dure en
polyuréthane de qualité directement posée sur la paroi du ballon.
Avec les ballons de plus de 500litres, l'isolation thermique est
amovible et se compose d'une mousse en polyéthylène ou polystyrène avec une enveloppe plastique pour des pertes de
maintien minimales.
Régulation
Les ballons sont équipés en série d’une sonde et d’un câble de
raccordement d’env. 5 m ; celui-ci est directement branché sur le
gestionnaire de pompe à chaleur. La courbe caractéristique est
conforme à DIN 44574. Le réglage de la température, la charge
commandée par minuterie ainsi que le réchauffement d'appoint
avec cartouche chauffante sont assurés par le gestionnaire de
pompe à chaleur. Lors du réglage de la température de l’eau
chaude sanitaire, tenir compte de l’hystérésis. En outre, la température mesurée augmente un peu, car les processus d’équilibrage thermiques à l’intérieur du ballon demandent encore un
peu de temps après le réchauffement de l’eau chaude sanitaire.
Une alternative serait de procéder au réglage à l’aide d’un thermostat. L’hystérésis ne doit pas dépasser 2K.
Conditions d’utilisation
Surpression de service autorisée
Eau de chauffage
3 bars max.
Eau potable
10bars
Température maximale autorisée
Eau de chauffage
110 °C
Eau potable
95 °C
Toute intervention au niveau des branchements électriques ne
peut être effectuée que par des installateurs spécialisés conformément au schéma électrique. Les dispositions en vigueur relatives aux travaux techniques et à la sécurité sont à respecter impérativement.
Fig. 6.1 : Configuration d'une cartouche chauffante
1
Capot de protection
2
Bride de cartouche
3
Joint
4
Branchement électrique
Tab. 6.2: Légende de la cartouche chauffante
Emplacement
Le ballon doit uniquement être installé dans une pièce à l’abri du
gel. L’installation et la mise en service ne peuvent être effectuées
que par une entreprise autorisée.
Raccordement au circuit d’eau
Le raccordement d'eau froide doit être effectué conformément
aux normes DIN 1988 et DIN 4573, partie 1 (voir fig. 6.2 à la
p. 64). Toutes les conduites doivent être raccordées par vissage.
Etant donné qu’en raison du débit, de fortes baisses de volume
disponible apparaissent, il est recommandé d’effectuer le branchement sur un vaste réseau d’eau potable. Lorsqu’une conduite
de bouclage sanitaire est nécessaire, elle doit être équipée d’un
dispositif autonome d’arrêt du débit.
Toutes les conduites de raccordement, y compris la robinetterie
(sauf le branchement d’eau froide) doivent être protégées contre
les déperditions de chaleur, conformément à la directive sur les
économies d’énergie (RT). Des conduites de raccordement mal
isolées ou non isolées provoquent des pertes d’énergie bien supérieures à la perte d’énergie du ballon.
Au niveau du raccordement de l'eau de chauffage, un clapet antiretour doit être prévu dans tous les cas, afin d’éviter une augmentation de chauffe ou un refroidissement incontrôlé du ballon.
La conduite d'évacuation de la soupape de sécurité doit constamment rester ouverte dans la conduite d’alimentation. Afin de
s’assurer du bon fonctionnement de la vanne, il suffit de l’ouvrir
de temps en temps.
Tab. 6.1: Conditions d'utilisation admises
Vidange
Montage
Lors de l’installation de la conduite de raccordement d’eau froide,
le client doit prévoir une possibilité de vider le ballon.
L’installation se résume à l'intégration hydraulique y compris les
dispositifs de sécurité et au branchement de la sonde au réseau
électrique.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 63
6.1.2
Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
Manodétendeur
Si la pression maximale autorisée menace de dépasser 10 bars,
un manodétendeur est absolument nécessaire dans la conduite
de raccordement. Toutefois, afin d’éviter que le dispositif soit trop
bruyant, la pression est à réduire à l’intérieur de bâtiments, conformément à la norme DIN 4709, à un niveau satisfaisant qui
permette à l’ensemble de fonctionner. En fonction du type de bâtiment, le montage d’un manodétendeur sur la conduite d’alimentation du ballon peut donc se révéler utile.
Soupape de sécurité
Le dispositif doit être équipé d'un groupe de sécurité homologuée ne pouvant être bloquée du côté du ballon. Éviter la présence d’obstacles, où pourrait par exemple s’accumuler la poussière, entre le ballon et le groupe de sécurité (collecteur
d'impuretés, par ex.).
En cas d'augmentation de pression, de l’eau (gouttes) doit
s’écouler groupe de sécurité afin de parer à l’augmentation de
volume de l’eau ou d’éviter une augmentation de pression trop
importante. La conduite d’écoulement de la vanne de sécurité
doit être dégagée, sans rétrécissement et déboucher sur un dispositif d’évacuation des eaux usées. Le groupe de sécurité doit
être montée à un endroit facilement accessible et contrôlable afin
qu’elle puisse être entrouverte pendant le fonctionnement du dispositif. Sur le groupe ou à proximité, apposer une étiquette portant la mention: «Pendant le chauffage, de l’eau peut s'écouler
de la conduite d'évacuation! Ne pas fermer!».
Ne peuvent être utilisées que des groupes de sécurité à membrane composées d’éléments homologués, présentant une élasticité suffisante.
La conduite de purge doit avoir au moins le même diamètre que
la sortie du groupe de sécurité. Si, pour des raisons impératives,
plus de deux coudes ou une longueur de plus de 2 m sont nécessaires, toute la conduite de purge doit être d’une grandeur nominale supérieure.
Il est interdit d'utiliser plus de 3 coudes ainsi que 4 m de longueur. La conduite d’écoulement derrière le cône de réception
doit avoir au moins deux fois le diamètre de l’entrée de la vanne.
Le groupe de sécurité doit être réglée de sorte que la pression
maximale autorisée de 10 bars ne soit pas dépassée.
Clapet anti-retour, vanne de contrôle
Pour empêcher l’eau réchauffée de retourner dans la conduite
d’eau froide, un clapet anti-retour (clapet anti-reflux) doit être installé. Pour contrôler son bon fonctionnement, il suffit de fermer le
premier robinet d’arrêt dans le sens du flux et d’ouvrir la vanne
de contrôle. À part l’eau présente dans la courte partie du tuyau,
l’eau ne doit pas ressortir.
Robinets d'arrêt
Des robinets d’arrêt sont à installer sur le raccord d’eau froide et
d’eau chaude sanitaire, ainsi que sur le départ et le retour de
l’eau de chauffage du ballon représenté dans la fig. 6.2 page 64.
Légende
(DXFKDXGHVDQLWDLUH
&LUFXODWLRQVLQpFHVVDLUH
'pSDUWG¶HDXGHFKDXIIDJH
1)
Robinet d'arrêt
2)
Réducteur de pression
3)
Vanne de contrôle
4)
Clapet anti-retour
5)
Tubulure de raccordement de manomètre
6)
Vanne de vidange
7)
Soupape de sécurité
8)
Circulateur de bouclage ECS
9)
Écoulement
&LUFXLWGHUHWRXUG¶HDXGHFKDXIIDJH
5DFFRUGHPHQWDXFLUFXLWG¶HDXIURLGHVXLYDQW',1
Fig. 6.2 : Raccordement côté eau
Pertes de pression
Lors du dimensionnement de la pompe de charge pour le ballon
d’eau chaude sanitaire, tenir compte des pertes de pression de
l’échangeur thermique situé à l’intérieur.
64 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
Réglage de température de la production d’eau
chaude sanitaire avec une pompe à chaleur de
chauffage
La température départ maximale des pompes à chaleur basse
température est de 55 °C. Afin que la pompe à chaleur ne soit
pas stoppée par les pressostats haute pression, cette température ne doit pas être dépassée pendant la production d’eau
chaude sanitaire. C'est pourquoi la température choisie sur le régulateur doit rester inférieure à la température maximale que
peut atteindre le ballon.
Cette dernière est fonction de la puissance de la pompe à chaleur installée et de l’importance du débit d’eau de chauffage traversant l’échangeur thermique. Pour déterminer la température
maximale que peut atteindre l’eau chaude des pompes à chaleur
destinées au chauffage, consulter chap. 6.1.3 page 65. À cet
égard, ne pas oublier que la chaleur emmagasinée à l’intérieur
de l’échangeur thermique provoque un nouveau réchauffement
d'appoint de 3K env. Pour produire de l’eau chaude sanitaire à
l’aide d’une pompe à chaleur, la température choisie peut rester
inférieure de 2 à 3K à celle de la température d’eau chaude sanitaire souhaitée.
Températures accessibles du ballon d'eau chaude sanitaire
La température maximale de l’eau chaude sanitaire que peut atteindre une pompe à chaleur dépend
 de la puissance calorifique (puissance thermique) de la
pompe à chaleur,
 de la surface d’échange thermique installée dans le ballon et
 du débit (débit volumique) du circulateur.
Le choix du ballon d’eau chaude sanitaire doit être effectué en
fonction de la puissance calorifique maximale de la pompe à
chaleur (régime d’été) et de la température souhaitée du ballon
(par ex. 45 °C).
Lors du dimensionnement de la pompe de charge d’eau chaude
sanitaire, tenir compte des pertes de pression du ballon.
Si la température maximale que l’eau chaude sanitaire peut atteindre à l’aide d’une pompe à chaleur (PAC maximum), choisie
sur le régulateur (voir également le chapitre Commande et régulation), est trop élevée, la chaleur produite par la pompe ne peut
être transmise.
Lorsque la pression maximale autorisée est atteinte dans le circuit frigorifique, le programme de prévention de la surpression du
gestionnaire de pompe à chaleur arrête automatiquement la
pompe à chaleur et bloque le réchauffement de l’eau chaude sanitaire pendant 2heures.
Pour les ballons d’eau chaude sanitaire munis de sondes, la température réglée pour l’eau est automatiquement corrigée (PAC
maximum nouveau = température réelle dans le ballon d’eau
chaude sanitaire – 1 K).
Exemple:
Pompe à chaleur d’une puissance calorifique max. de 14 kW
avec une température départ maximale de 55°C
Ballon d’eau chaude sanitaire 400l
Débit volumique de la pompe de charge d’eau chaude sanitaire:
2,0 m3/h
Résultat:
une température d'eau chaude sanitaire de ~47°C
7HPSpUDWXUHGXEDOORQ>ƒ&@
6.1.3
6.1.3
PñK
PñK
PñK
PñK
3XLVVDQFHFDORULILTXH>N:@
Fig. 6.3 : Dimensionnement d'un ballon d'eau chaude sanitaire WWSP800
par exemple
Si l’eau doit être portée à des températures plus élevées, ces
dernières peuvent être réglées selon les besoins via un réchauffement d'appoint électrique (cartouche chauffante dans le ballon
d’eau chaude sanitaire).
REMARQUE
La température d'eau chaude sanitaire (PAC maximum) doit être inférieure d'env. 10K à la température départ maximale de la pompe à chaleur.
Avec les installations de pompes à chaleur mono-énergétiques, dès que
la pompe n'est pas en mesure de couvrir le besoin en chaleur du bâtiment
seule, la production d'eau chaude sanitaire s'effectue exclusivement via
la cartouche chauffante.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 65
6.1.4
6.1.4
Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
Aide au dimensionnement de ballons combinés et de ballons d'eau chaude
sanitaire
Le tableau indique l’attribution de pompes de charge d’eau
chaude sanitaire et de ballons aux différentes pompes à chaleur
qui atteignent, en fonctionnement à 1 compresseur, une température d’eau chaude sanitaire d’environ 45°C (températures
maximales des sources de chaleur: air: 25 °C, eau glycolée: 10
°C, eau 10 °C, longueur maximale de la tuyauterie entre la PAC
et le ballon 10 m). La température maximale de l'eau chaude sanitaire pouvant être atteinte avec une pompe à chaleur dépend
des facteurs suivants :
REMARQUE
Pour atteindre des températures plus élevées, il faut soit des surfaces
d’échange thermique plus grandes dans le ballon, soit un débit volumique plus important ou un réchauffement d'appoint ciblé obtenu par une
résistance électrique (voir également chap. 6.1.3 page 65).
REMARQUE
Le dimensionnement repose sur les intégrations recommandées dans la
présente documentation et les contraintes habituelles.
 de la puissance calorifique (puissance thermique) de la
pompe à chaleur,
 de la surface d'échange thermique installée dans le ballon et
 du débit volumique en fonction de la perte de pression et de
la capacité de refoulement du circulateur.
REMARQUE
Selon l'article3, paragraphe3 de la directive européenne sur les équipements sous pression, les ballons d'eau chaude sanitaire et les ballons
tampons ne doivent pas faire l'objet d'un étiquetageCE. Cela signifie
entre autres que «les équipements sous pression et/ou modules... doivent être dimensionnés et fabriqués en conformité avec les bonnes pratiques des ingénieurs applicables dans un état membre afin de garantir
une utilisation sûre.»
.
Pompes à chaleur air/eau (installation à l'intérieur)
Pompe à chaleur
Volume en litres
Surface d'échange
thermique en m²
Ballon
Pompe de charge M18
LIK 8TES / LI 9TES / LI 11TES /
LI 20TE
300
3,2
WWSP 332 / PWS 332
UP 60
LI 9TU / LI 12TU
300
3,2
WWSP 332
UP 60
LIKI 14TE / LI 24TE
400
4,2
WWSP 880
UP 60
LI16TES / LI 28TE
400
4,2
WWSP 880
UP 80
LI 15TE
400
4,2
WWSP 880
UP 80
UP 80
LIH 26TE
LI 40AS
500
5,7
WWSP 900
500
5,7
WWSP 900
800
8
WWSP 885S
UP 80 / UP 70-32
Pompes à chaleur air/eau 230V (installation à l'intérieur)
Pompe à chaleur
Volume en litres
Surface d'échange
thermique en m²
Ballon
Pompe de charge M18
LI 11ME
300
3,2
WWSP 332 / PWS 332
UP 60
Pompes à chaleur air/eau (installation à l'extérieur)
Pompe à chaleur
Volume en litres
Surface d'échange
thermique en m²
Ballon
Pompe de charge M18
LIA 7IM - LIA 16IM
300
3,2
WWSP 332
Intégré
LA 6TU
300
3,2
PWS 332
UP 60
LA 9TU / LA 12TU / LA 17TU
300
3,2
WWSP 332 / PWS 332
UP 60
LA 11PS / LA 17PS
300
3,2
WWSP 332 / PWS 332
UP 60
UP 80
LA 22PS
300
3,2
WWSP 332 / PWS 332
LA 11TAS
300
3,2
WWSP 332 / PWS 332
LA 16TAS
400
4,2
WWSP 880
LA 25TU
400
4,2
WWSP 880
UP 60
LA 26PS
400
4,2
WWSP 880
UP 80
UP 80
LA 26HS
LA 40TU
LA 60TU
500
5,7
WWSP 900
500
5,7
WWSP 900
800
8
WWSP 885S
800
8
WWSP 885S
66 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
UP 80 / UP 70-32
6 m³/h
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Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
6.1.5
Pompes à chaleur eau glycolée/eau
Pompe à chaleur
Volume en litres
Surface d'échange
thermique en m²
Ballon
Pompe de charge M18
SIK 7TE / SIK 9TE / SIK 11TE
300
3,2
WWSP 332 / PWS 332
UP 60
SIH 6TE / SIH 9TE / SIH 11TE
300
3,2
WWSP 332
UP 60
SI 6TU / SI 8TU / SI 11TU
300
3,2
WWSP 332
UP 60
SIK 7TE / SIK 9TE / SIK 11TE
400
4,2
WWSP 442E
UP 60
SIK 14TE
400
4,2
WWSP 442E
UP 80
SI 14TU
400
4,2
WWSP 880
UP 80
SI 18TU
400
4,2
WWSP 880
UP 80
SIH 20TE
400
4,2
WWSP 442E
UP 60-32
SI 24TE / SI 30TE
400
4,2
WWSP 442E
UP 70-32
SI 22TU
500
5,7
WWSP 900
UP 70-32
UP 70-32
SIH 40TE / SI 37TE
SI 50TE
500
5,7
WWSP 900
500
5,7
WWSP 900
800
8
WWSP 885S
UP 70-32
SI 75TE
800
8
WWSP 885S
6,5 m³/h
SI 100TE
2x500
11,4
2 x WWSP 900
8,5 m³/h
3x500
17,1
3 x WWSP 900
2x800
16
2 x WWSP 885S
SI 130TE
11,5 m³/h
Pompes à chaleur eau glycolée/eau 230V
Pompe à chaleur
Volume en litres
Surface d'échange
thermique en m²
Ballon
Pompe de charge M18
SIK 11ME/ SI 5ME/ SI 9ME/ SI 11ME
300
3,2
WWSP 332
UP 60
SIK 11ME
400
4,2
WWSP 442E
UP 60
SIK 16ME
400
4,2
WWSP 442E
UP 80
Ballon
Pompe de charge M18
UP 60
Pompes à chaleur eau/eau
Pompe à chaleur
Volume en litres
Surface d'échange
thermique en m²
WI 10TU
300
3,2
WWSP 332
WI 14TU
300
3,2
WWSP 332
UP 60
WI 18TE
400
4,2
WWSP 880
UP 80
WI 22TE
500
5,7
WWSP 900
UP 70-32
WI 27TE
500
5,7
WWSP 900
UP 70-32
500
5,7
WWSP 900
800
8
WWSP 885S
2x500
11,4
2 x WWSP 900
7,5 m³/h
WI 50TU
WI 100TU
UP 70-32
Pompes à chaleur eau/eau 230V
Pompe à chaleur
Volume en litres
Surface d'échange
thermique en m²
Ballon
Pompe de charge M18
WI 9ME / WI 14ME
300
3,2
WWSP 332 / PWS 332
UP 60
Tab. 6.3: Aide au dimensionnement de ballons combinés et de ballons d'eau chaude sanitaire
6.1.5
Exigences spécifiques à l'Allemagne: DVGW (association allemande de l'industrie
du gaz et des eaux) – Fiche W551
La fiche W 551 de DVGW décrit les mesures nécessaires pour
éviter la multiplication des légionelles dans les installations d’eau
potable. On différencie les petites installations (maisons individuelles et jumelles) et les grosses installations (toutes les
autres installations avec des contenances de ballon de 400 litres
et une contenance de plus de 3 l dans les conduites entre le ballon et le lieu d’extraction).
lement être atteintes avec des pompes à chaleur moyenne température si le dimensionnement des pompes est correct. Dans
les systèmes bivalents, la production d'eau chaude sanitaire doit
être assurée par le deuxième générateur de chaleur.
Longueurs de conduite d’une
contenance de 3l
Il est recommandé, pour les petites installations, de régler la température du régulateur du réchauffeur d'eau potable à 60 °C. Des
températures de fonctionnement inférieures à 50 °C doivent être
évitées dans tous les cas. Lors de l'utilisation de pompes à chaleur basse température, pour des raisons de rentabilité, le réchauffement d'appoint dans le ballon d'eau chaude sanitaire doit
s'effectuer par le biais d'un chauffage électrique supplémentaire.
Tuyau de cuivre ∅ x mm
22x1,0
9,5
28x1,0
5,7
Pour de grosses installations, l’eau chaude sanitaire à la sortie
doit entre autres être réchauffée, de façon permanente, à une
température minimale de 60 °C. Ces températures peuvent éga-
28x1,5
6,1
www.dimplex.de/fr
Longueur de conduite / m
10x1,0
60,0
12x1,0
38,0
15x1,0
22,5
18x1,0
14,9
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 67
6.1.6
Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
Suisse : SVGW, fiche TPW:
Légionelles dans les installations d'eau potable –
Quels sont les points à respecter?
Cette fiche technique décrit les endroits où peuvent apparaître
des problèmes de légionelles dans l’eau potable et les possibilités existantes pour réduire de manière efficace le risque d’infection par des légionelles.
6.1.6
REMARQUE
Le montage d’une cartouche chauffante est généralement conseillé pour
permettre un réchauffement à des températures supérieures à 60 °C.
Selon le domaine d’exploitation ou les exigences du client, le réchauffement électrique d'appoint peut être géré temporellement par le régulateur.
Connexion hydraulique de ballons d'eau chaude sanitaire
Connexion du ballon combiné PWD 750
Le schéma suivant montre la production d'eau chaude sanitaire
par un ballon combiné PWD 750 avec conduite de bouclage. En
mode de distribution normal, une partie de l'eau est acheminée
dans l'échangeur thermique du PWD 750 et réchauffée. La
vanne 3voies thermostatique intégrée régule la température de
consigne souhaitée de l'eau chaude sanitaire. Lorsque le circulateur de bouclage ECS est activé, une partie de l'eau est acheminée via la dérivation dans l'échangeur thermique supérieur
droit pour y être réchauffée. La vanne 3 voies thermostatique
ajoute ensuite l'eau réchauffée de la conduite de bouclage
jusqu'à l'obtention de la température souhaitée.
Combinaison de plusieurs ballons d'eau chaude
sanitaire
Lorsque la consommation d’eau est importante ou lorsque la
puissance des pompes à chaleur est supérieure à 28 kW pour la
production d’eau chaude sanitaire, la surface d’échange thermique nécessaire peut être obtenue par une connexion parallèle
ou en cascade des surfaces d’échange thermique des ballons
d’eau chaude sanitaire afin d’assurer une température de l’eau
suffisamment élevée. (Tenir compte de la fiche DVGW W551.)
REMARQUE
7
Avec les ballons combinés PWD 750 et PWD 1250, les échangeurs thermiques sont superposés, contrairement au PWD 750. Il faut donc en tenir
compte lors de l'intégration hydraulique des ballons.
-
Fig. 6.5 : Connexion en parallèle de ballons d’eau chaude sanitaire
7.:
:'
Fig. 6.4 : Intégration du retour de bouclage dans l'alimentation en eau froide
du mélangeur thermostatique
La connexion en parallèle de plusieurs ballons d’eau chaude sanitaire est intéressante lorsque les quantités d’eau consommées
sont importantes. Elle n’est réalisable qu’avec des ballons d’eau
chaude sanitaire de configuration identique. Lors de la connexion des échangeurs thermiques et du branchement d’eau
chaude sanitaire, les tuyaux entre le «T» et les deux ballons doivent être de diamètre et de longueur identiques afin que, pour
une même perte de pression, le débit volumique d’eau de chauffage soit réparti de façon uniforme (voir fig. 6.5 à la p. 68)
7
Fig. 6.6 : Connexion en cascade de ballons d’eau chaude sanitaire
En connectant en cascade les ballons d’eau chaude sanitaire, il
faut tenir compte du fait que l’eau de chauffage traverse d’abord
le ballon, duquel est prélevée l’eau potable chaude. (voir fig. 6.6
à la p. 68)
68 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
6.2
6.2.1
6.2.2.2
Module de pompe à chaleur air/eau LI 2M pour une meilleure
récupération de la chaleur perdue
Domaine d’utilisation
Le module de pompe à chaleur LI 2M permet de récupérer la
chaleur perdue contenue dans l'air non pollué. Dans l'hypothèse
la plus simple, l'appareil prêt à être branché aspire directement,
par le biais d'un ventilateur radial incorporé, l'air chaud avant de
le refroidir. Le circuit frigorifique «pompe» la chaleur récupérée à
un niveau de température utilisable et la restitue par le biais d'un
échangeur thermique. Le circuit d'eau de chauffage, qui doit être
raccordé au niveau externe, amène la chaleur récupérée au système de chauffage ou à un ballon d'eau chaude sanitaire avec
échangeur thermique intégré.
Une performance optimale est atteinte lorsque le module de
pompe à chaleur fonctionne à basse température, par exemple
pour assurer la préchauffe de la production d'eau chaude sanitaire.
La pompe à chaleur est conçue uniquement pour le réchauffement de l'eau de chauffage et de l'eau sanitaire!
La pompe à chaleur, par l'intermédiaire de l'échangeur thermique, est idéale pour le fonctionnement en mode mono-énergétique jusqu'à une température extérieure de 0 °C.
ATTENTION !
Le module de pompe à chaleur peut faire tomber la température de la
pièce où se trouve la pompe à chaleur à 0 °C en fonction du seuil inférieur
d'utilisation. Garantir la protection contre le gel.
Une température du retour de l’eau de chauffage de plus de
18 °C ou 20 °C (cf. annexe Plage d'exploitation) doit être maintenue en fonctionnement continu pour garantir un dégivrage optimal de l'évaporateur.
Il est interdit :
 d’utiliser l’appareil avec une évacuation d’air contenant des
solvants ou des matières explosives
6.2.2
Schéma d'intégration
6.2.2.1
Intégration d'un dispositif auxiliaire de chauffage
3RQW$H[LVWDQW
6.2.2.2
Intégration d'un dispositif de production d'eau chaude sanitaire
3RQW$UHWLUp
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6.3
6.3
Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
Réchauffement d’eau chaude sanitaire à l’aide d'un chauffe-eau
thermodynamique
Le chauffe-eau thermodynamique est un appareil de chauffage
prêt à brancher. Elle est pour l’essentiel composée du ballon
d’eau chaude sanitaire, des composants du circuit de fluide frigorigène, du circuit d’air et du circuit d’eau, ainsi que de tous les
dispositifs de commande, de régulation et de surveillance destinés au fonctionnement automatique. La pompe à chaleur de production d’eau chaude sanitaire utilise, si elle est alimentée en
énergie électrique, la chaleur de l’air aspiré pour la production
d’eau chaude sanitaire.
Une baisse de la température d'évacuation d'air provoque une
diminution de la puissance calorifique de la pompe à chaleur et
une prolongation de la durée d'augmentation de chauffe. Un
fonctionnement rentable de la pompe à chaleur n’est assuré que
si la température de l'air aspiré ne descend pas en-dessous de
15°C.
La résistance électrique a 4 fonctions:
Chauffage supplémentaire
Chauffage de secours
En cas de défaut de la pompe à chaleur, la résistance électrique
assure le maintien de l'alimentation en eau chaude sanitaire.
Désinfection thermique
Des températures de l’eau supérieures à 60°C (75°C max.) peuvent être programmées dans le menu Désinfection thermique via
le clavier du panneau de commande. La résistance électrique
permet d’atteindre des températures supérieures à 60°C. Positionner en butée à droite la vis de réglage (chap. 2.3 page 23) du
boîtier du régulateur de température pour atteindre des températures plus élevées.
REMARQUE
Lorsque les températures de l’eau chaude sanitaire sont >60°C, la pompe
à chaleur est arrêtée et la production d’eau chaude sanitaire est assurée
uniquement par la résistance électrique. Le régulateur de la résistance
électrique est préréglé sur 65°C.
En branchant la résistance électrique à la pompe à chaleur, le
temps de chauffe est réduit de moitié environ.
L'installation côté eau est à effectuer conformément à DIN 1988.
Protection antigel
Le tuyau de condensation est disposé sur le côté arrière de l’appareil de telle sorte que l’eau de condensation puisse s’écouler librement et déboucher sur un siphon.
Avec la version BWP30HS, si la température d'entrée de l’air
descend en dessous de 8 ± 1,5°C, la résistance électrique se
met automatiquement en route et chauffe l’eau (température nominale) à la température de consigne de l'eau chaude sanitaire
réglée. Avec la version BWP30HSD, si la température est en
dessous de - 8°C + -1,5°C, la résistance électrique se met automatiquement en route et le mode pompe à chaleur est désactivé.
En dessous d’une température de 8°C, la résistance électrique
est commutée si la température de consigne réglée n’a pas été
atteinte au bout de 8heures. Cette fonction est inactive si un
deuxième générateur de chaleur chauffe l’eau sanitaire par l’intermédiaire de l’échangeur thermique interne. La température de
l’eau chaude sanitaire, chauffée par la résistance électrique en
fonction de protection antigel, peut monter au-delà de la valeur
consigne définie!
Écoulement des condensats
Le chauffe-eau thermodynamique est câblée et prête au
branchementélectrique, il suffit de mettre la fiche dans la prise de
courant de sécurité fournie par le client.
REMARQUE
Il est possible de la brancher sur un compteur existant si la pompe à chaleur de production d'eau chaude sanitaire est installée avec un branchement fixe.
70 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
6.3.1
6.3.1
Description des fonctions du chauffe-eau thermodynamique
Le régulateur du chauffe-eau thermodynamique permet de définir différents modes de fonctionnement ou programmations horaires. Avec les pompes à chaleur de production d'eau chaude
sanitaire BWP30HS et BWP30HSD, il existe en outre la possibilité de connecter un 2ème générateur de chaleur via un échangeur thermique intégré (1,45m²) ou de combiner la pompe à chaleur à une installation photovoltaïque.
Modes de fonctionnement
Le régulateur permet de programmer deux durées de blocage indépendantes maximum. Pendant les durées de blocage, le ballon est maintenu à une température minimale réglable pour éviter toute perte de confort. Toutes les autres programmations sont
possibles pendant cette durée.
La résistance électrique intégrée chauffe en appoint le ballon dès
que les plages d'exploitation de la pompe à chaleur sont dépassées. La touche «Chauffage rapide» permet de sélectionner si la
résistance électrique doit être active pendant une durée définie
ou en permanence.
Combinaison d'une pompe à chaleur de production
d'eau chaude sanitaire et d'une installation
photovoltaïque
Les pompes à chaleur de production d'eau chaude sanitaire
BWP30HS/HSD peuvent également être associées à une installation photovoltaïque. Pour ce faire, le régulateur de la pompe à
chaleur peut être connecté à une unité d'évaluation supplémentaire (contrôleur d'inverseur, par ex.) via une entrée exempte de
potentiel. L'unité doit disposer d'un contact NO exempt de potentiel. Si en mode «Photovoltaïque», la puissance de l’installation
photovoltaïque est suffisante, la pompe à chaleur démarre alors
via le contact NO et se règle sur une valeur de consigne ajustable pour le mode photovoltaïque. La fonction solaire est alors
prioritaire par rapport à la fonction photovoltaïque. Le fonctionnement de la pompe à chaleur avec du courant provenant de l’installation photovoltaïque est affiché sur l’écran.
Ventilation
La fonction Ventilation peut être activée. Son application est pertinente lorsque la pompe à chaleur est arrêtée, c.-à-d. qu’aucune
demande d’eau chaude sanitaire n’existe. Le ventilateur de la
pompe à chaleur continue alors à tourner en fonction de la valeur
de consigne réglée. Ceci a pour but, indépendamment du fonctionnement de la pompe à chaleur, de garantir une évacuation
d’air minimum, par ex. pour une récupération industrielle de la
chaleur perdue.
Combinaison avec un 2ème générateur de chaleur
L’échangeur thermique à tubes intégré (1,45m²) permet d’utiliser
un générateur de chaleur déjà installé ou une installation solaire
pour l'augmentation de chauffe du ballon. Pour ce faire, il est
possible de commander un circulateur au moyen de la régulation.
Il convient d’activer l’utilisation d’un deuxième générateur de
chaleur dans le menu. Il est utilisé lorsque les plages d’exploitation de la pompe à chaleur sont dépassées, c.-à-d. lorsque le
seuil inférieur ou supérieur d’entrée de l’air ou la température
maximale admissible de l’eau chaude sanitaire est dépassé.
Dans ce cas, le deuxième générateur de chaleur est prioritaire
par rapport à la résistance électrique dans la pompe à chaleur.
Une température de commutation, différente du seuil inférieur
d’utilisation de la température de l’air, peut également être sélectionnée lors de l’activation du deuxième générateur de chaleur.
Si la limite inférieure de cette température est dépassée, le fonctionnement de la pompe à chaleur est bloqué à partir de la température réglée et le deuxième générateur de chaleur est utilisé.
Fig. 6.7 : Chauffe-eau thermodynamique combinée à une installation photovoltaïque
Si la puissance de l'installation photovoltaïque est insuffisante, le
chauffe-eau thermodynamique fonctionne exclusivement sur le
courant du réseau de la société d'électricité. Le courant solaire
excédentaire est recyclé sur le réseau via un contrôleur d'inverseur.
Pour les pompes à chaleur de production d'eau chaude sanitaire
équipées d’un échangeur thermique interne supplémentaire, un
relais doté d’un contact exempt de potentiel met automatiquement en marche en cas de besoin un 2ème générateur de chaleur.
Sinon, la pompe à chaleur de production d’eau chaude sanitaire
peut également fonctionner en association avec une installation
solaire thermique. Dès qu’un rendement solaire est constaté, le
circulateur solaire (accessoire) se met en marche et la pompe à
chaleur s’arrête. Dès que le rendement solaire disparaît ou
qu'une valeur limite de température est dépassée au niveau du
capteur ou dans le ballon, le circulateur s’arrête de nouveau. La
fonction solaire a priorité sur le mode pompe à chaleur et la résistance électrique.
ATTENTION !
Il convient d’utiliser une sonde de température ayant la courbe
caractéristique de résistance d’une PT1000 pour la sonde de capteur.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 71
6.3.2
Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
‘
$OLPHQWDWLRQpOHFWULTXH
SDVVDJHVGHFkEOHV
(QWUpHG¶DLU
6RUWLHG¶DLU
)LOHWDJHH[W5pYDFXDWLRQ
G
HDXFKDXGHVDQLWDLUH
)OH[LEOHGHVFRQGHQVDWV
5pDOLVDWLRQ
)LOHWDJHH[WpULHXU5
FRQGXLWHGHFLUFXODWLRQ
)OH[LEOHGHVFRQGHQVDWV
SDVVDJHLQIpULHXU
YHUVOµH[WpULHXU
)LOHWDJHH[WpULHXU5
FRQGXLWHGHFLUFXODWLRQ
)LOHWDJHH[WpULHXU5
FRQGXLWHGHFLUFXODWLRQ
FD
‘ )LOHWDJHH[WpULHXU5³
VRUWLHpFKDQJHXUWKHUPLTXH )LOHWDJHH[W5
DOLPHQWDWLRQHQHDXIURLGH
)LOHWDJHH[W5
UHWRXUHDXGHFKDXIIDJH
'LDPqWUHQRPLQDO'1GLPHQVLRQH[WpULHXUH
PD[
)LOHWDJHH[W5
DOLPHQWDWLRQHQHDXIURLGH
3DVVDJHVGHFkEOHVpOHFWULTXHV
)LOHWDJHH[W5
pYDFXDWLRQG
HDX
FKDXGHVDQLWDLUH
)LOHWDJHH[W5
GpSDUWHDXGHFKDXIIDJH
‘
Fig. 6.8 : Branchements et dimensions du chauffe-eau thermodynamique
avec échangeur thermique interne supplémentaire
1)
Autre canalisation des condensats
Fig. 6.9 : Branchements et dimensions de la pompe à chaleur de production
d’eau chaude sanitaire
BWP 30HLW avec échangeur thermique interne supplémentaire
6.3.2
Installation
À considérer pour le choix de l’emplacement:
 Le chauffe-eau thermodynamique doit être installée dans un
local sec à l’abri du gel.
!IRASPIRÏ
!IRÏVACUÏ
 Pour éviter tout dommage dû à l’humidité des murs intérieurs, il est recommandé de prévoir une bonne isolation thermique entre la pièce vers laquelle l’air évacué est dirigé et
les pièces d'habitation avoisinantes.
 Prévoir un écoulement des condensats (avec siphon).
 L’air aspiré ne doit pas contenir trop d’impuretés et ne doit
pas être fortement chargé en poussières.
 Le sol doit présenter une force portante suffisante
(le poids approximatif de la pompe à chaleur de production
d’eau chaude sanitaire remplie est de 450kg!).
L'installation de la pompe à chaleur à production d'eau chaude
sanitaire nécessite, pour assurer un fonctionnement sans incident et permettre les travaux de réparation et d’entretien, un
écartement minimal de 0,6m tout autour de l’appareil, ainsi
qu’une hauteur minimale de la pièce d’env. 2,50m pour une «installation auto ventilée» (sans conduite d’air, ni coude d’amenée
d’air).
MENVSANSFLEXIBLEDgAIRNICOUDEDAMENÏEDAIR
 L’installation et l'aspiration d’air sont également interdites
dans des locaux présentant un danger d’explosion lié aux
gaz, émanations ou poussières qu'ils contiennent.
#OUDEAVECMANCHON
$.
Fig. 6.10 :Conditions d'installation pour une aspiration et une évacuation correctes de l'air utilisé.
*)
L'écartement minimal du coude d'amenée d'air par rapport au mur
s'élève à 1,2m.
On peut soit du côté aspiration, soit du côté évacuation de l’air
raccorder des conduites d’air, dont la longueur totale ne doit pas
dépasser 10 m. Des flexibles d’air DN 160 isolés thermiquement
et insonorisés sont disponibles en tant qu'accessoires.
72 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
6.3.3
6.4
Variantes de canalisation de l'air
Commutation variable de l’air aspiré
Déshumidification en mode ventilation
Un système de tuyauterie avec clapets à double flux intégrés
permet d’utiliser la chaleur de l’air extérieur ou ambiant pour la
production d'eau chaude sanitaire (seuil inférieur d'utilisation: +
8 °C).
L’air ambiant déshumidifié de la buanderie accélère le séchage
du linge et empêche l’apparition de dégâts dus à l’humidité.
Chaleur perdue = chaleur utile
Rafraîchissement en mode ventilation
L’air ambiant est aspiré par une gaine d'air, p. ex. à partir du
garde-manger ou du cellier, refroidi dans la pompe à chaleur de
production d'eau chaude sanitaire, déshumidifié et réinjecté.
L’emplacement idéal est l’atelier de bricolage, la chaufferie ou la
buanderie. Pour éviter le suintement, les conduites d’air doivent
être isolées contre la diffusion dans les endroits chauffés.
6.3.4
L'échangeur
thermique
(seulement
AWP 30HLW
et
BWP 30HLW) installé en série sur les pompes à chaleur de production d'eau chaude sanitaire permet un branchement direct
sur un deuxième générateur de chaleur, p. ex. une installation
solaire ou une chaudière.
Chauffe-eau thermodynamique pour la source de chaleur Air ambiant
La chauffe-eau thermodynamique BWP 20A utilise l'évacuation
d'air des pièces habitées (env. 20 °C) comme source de chaleur
pour la production d'eau chaude sanitaire. Il est ainsi possible de
combiner ventilation contrôlée et production d'eau chaude sanitaire de manière simple et à peu de frais. Avec son volume de
ballon de 200 l, cet appareil est particulièrement adapté aux logements et appartements. Les cotes de montage de 60 cm permettent un habillage avec un cache frontal. Possibilité de raccordement d'un système de distribution d'air d'un diamètre nominal
DN 125 sur l'appareil.
REMARQUE
Vous trouverez des informations plus détaillées sur BWP 20A sur Internet
dans la zone de téléchargement sous www.dimplex.de.
6.4
Appareils de ventilation domestique avec production d’eau chaude
sanitaire
De nouvelles matières et de nouveaux matériaux de construction
permettent une nette réduction des besoins en énergie de chauffage. Une isolation optimisée accompagnée d’une surface extérieure étanche des bâtiments font en sorte que presque aucune
chaleur n’est perdue vers l’extérieur. Les fenêtres extrêmement
étanches empêchent la circulation d’air nécessaire dans les anciens bâtiments tout comme dans les constructions neuves. Un
effet qui détériore gravement la qualité de l’air ambiant. La vapeur d’eau et les substances nocives s’accumulent dans l’air et
doivent être évacuées par des systèmes actifs.
Ventiler correctement - mais comment ?
La méthode la plus simple pour aérer un logement est certainement de renouveler l’air en ouvrant une fenêtre. Pour maintenir
un climat acceptable, il est recommandé d’effectuer régulière-
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ment une ventilation en ouvrant grand les fenêtres. Mais ouvrir et
fermer les fenêtres plusieurs fois par jour dans toutes les pièces
est ennuyeux, prend du temps et est souvent irréalisable en raison des habitudes de vie et de travail.
Une ventilation automatique avec récupération de chaleur assure un renouvellement de l’air réduisant les frais et les besoins
en énergie.
Avantages des appareils de ventilation domestique
 un air frais et propre dépourvu de substances nocives et
d’humidité ambiante trop élevée
 l’assurance d’un renouvellement automatique de l’air sans
qu’on ait à s’en occuper
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 73
6.5
Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
 pertes réduites d’air de ventilation grâce à la récupération de
la chaleur
 des filtres intégrables contre les insectes, la poussière et
toute autre impureté similaire de l’air
 l’isolation par rapport aux bruits extérieurs et une sécurité
accrue grâce aux fenêtres fermées
Dimplex propose différents systèmes d'évacuation d'air avec des
chauffe-eau thermodynamique.
Référence
de commande
Volume
du ballon
l
Débit
volumique
d’air
m³/h
Utilisation
LWP200
200
140
Habitations d'une surface
max. de 110m²
LWP300W
290
230
Habitations d'une surface
max. de 160m²
 un bilan énergétique positif conformément à la directive sur
les économies d’énergie (RT)
L’emploi d’une ventilation mécanique avec récupération de chaleur est dans bien des cas indispensable. Avant de choisir un
système de ventilation, il est souhaitable de clarifier la question
de la récupération de la chaleur perdue.
Pour l’aération et la ventilation d’unités d’habitation, il est judicieux d’utiliser l’évacuation d'air comme source d’énergie pour
produire de l’eau chaude sanitaire, puisque dans un bâtiment,
les besoins en ventilation et en eau chaude sanitaire subsistent
toute l’année. Si les besoins en eau chaude sont élevés, on
peut intégrer un second générateur de chaleur.
6.5
6.5.1
Tab. 6.4: Appareils de ventilation avec pompe à chaleur de production d’eau
chaude sanitaire
REMARQUE
D'autres informations sur le dimensionnement des appareils de ventilation et sur notre portefeuille actuel de produits sont disponibles sur notre
page d'accueil, dans la rubrique Ventilation.
Comparaison du confort et des coûts liés à diverses possibilités de
réchauffement de l'eau chaude sanitaire
Alimentation en eau chaude sanitaire décentralisée (par ex. chauffe-eau
instantané)
Avantages (par rapport aux pompes à chaleur de
chauffage)
Inconvénients (par rapport aux pompes à chaleur
de chauffage)
a)
investissement minime
a)
coûts d’exploitation plus élevés
b)
encombrement minime
b)
c)
plus grande disponibilité de la pompe à chaleur pour le
chauffage (en particulier en mode monovalent et lors des
durées de blocage)
moins de confort en raison de la température de l’eau dépendant du débit de l’eau au robinet (pour des appareils hydrauliques)
d)
perte d’eau faible
e)
aucune perte due à l’arrêt et à la circulation
6.5.2
Chauffe-eau électrique (tarif de nuit)
Avantages (par rapport aux pompes à chaleur de
chauffage)
Inconvénients (par rapport aux pompes à chaleur
de chauffage)
a)
investissement minime
a)
coûts d’exploitation plus élevés
b)
la température de l’eau dans le ballon d’eau chaude sanitaire peut être plus élevée (rarement nécessaire!)
b)
disponibilité limitée
c)
dépôts calcaires parfois plus importants
c)
plus grande disponibilité de la pompe à chaleur pour le
chauffage (en particulier en mode monovalent et lors des
durées de blocage)
d)
temps de chauffage plus longs
74 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Production d’eau chaude sanitaire avec les pompes à chaleur
6.5.3
6.5.5
Chauffe-eau thermodynamique
Avantages (par rapport aux pompes à chaleur de
chauffage)
Inconvénients (par rapport aux pompes à chaleur
de chauffage)
a)
à l’emplacement choisi (p. ex. cave), un effet réfrigérant et
déshumidifiant peut se produire en été
a)
durée d'augmentation du réchauffement du ballon d’eau
chaude sanitaire nettement plus longue
b)
plus grande disponibilité de la pompe à chaleur pour le
chauffage (en particulier en mode monovalent et lors des
durées de blocage)
b)
de façon générale, capacité thermique insuffisante pour un
important besoin en eau chaude sanitaire
c)
refroidissement de l’emplacement en hiver
c)
facilité d’intégration d'équipements fonctionnant à l’énergie
solaire
d)
température de l’eau plus élevée si seule la pompe à chaleur fonctionne
6.5.4
Appareil de ventilation domestique avec production d’eau chaude sanitaire
Avantages (par rapport aux pompes à chaleur de
chauffage)
Inconvénients (par rapport aux pompes à chaleur
de chauffage)
a)
ventilation confortable du logement assurant un remplacement de l’air sain
a)
temps de réchauffement du ballon d’eau chaude sanitaire
nettement plus long en mode pompe à chaleur
b)
production d'eau chaude sanitaire toute l’année grâce à la
récupération active de chaleur à partir de l’évacuation d'air
b)
en cas de besoin important en eau chaude, la combinaison
avec un 2ème générateur de chaleur est nécessaire
c)
plus grande disponibilité de la pompe à chaleur pour le
chauffage (en particulier en mode monovalent et lors des
durées de blocage)
d)
facilité d’intégration d'équipements fonctionnant à l’énergie
solaire
e)
température de l’eau plus élevée si seule la pompe à chaleur fonctionne
6.5.5
Conclusion
En raison de son indice de travail élevé, utiliser une pompe à
chaleur pour réchauffer l’eau chaude sanitaire est judicieux et
économique.
Si une ventilation domestique est nécessaire ou souhaitée, la
production d’eau chaude sanitaire, dans des conditions d’utilisation habituelles et normales, est à assurer par l’intermédiaire de
l’appareil de ventilation domestique. La pompe à chaleur air/eau
intégrée extrait l’énergie de l'évacuation d'air et utilise celle-ci
pour produire de l'eau chaude sanitaire toute l’année.
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En fonction du tarif local des sociétés d’électricité, de la consommation en eau chaude sanitaire, du niveau de température nécessaire et de la localisation des points de captage, des appareils électriques d'eau chaude sanitaire peuvent être
intéressants.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 75
7
Gestionnaire de pompe à chaleur
7 Gestionnaire de pompe à chaleur
Le gestionnaire de pompe à chaleur est nécessaire au fonctionnement des pompes à chaleur air/eau, eau glycolée/eau et eau/
eau. Il règle l’installation de chauffage bivalente, monovalente ou
mono-énergétique et surveille les dispositifs de sécurité du circuit frigorifique. Le gestionnaire de pompe à chaleur est, selon le
type de pompe à chaleur, soit monté à l’intérieur de la jaquette de
la pompe, soit livré avec la pompe à chaleur sous forme d’un régulateur mural. Il assure aussi bien la régulation de l’installation
d’exploitation de la chaleur que celle de la source de chaleur.
Vue d'ensemble des fonctions
 Commande confortable 6 touches
 Grand écran alphanumérique rétroéclairé pour l’affichage
des états de fonctionnement et des services
 Observation des exigences des sociétés d’électricité
 Guidage dynamique par menus adapté à la pompe à chaleur configurée
 Commutation automatique du mode de fonctionnement en
fonction de la température extérieure : automatique / été /
rafraîchissement
 Interface pour commande à distance avec guidage par
menus identique
 Régulation contrôlée par la température retour du mode
chauffage via la température extérieure, valeur fixe réglable
ou température ambiante
 Commande de 3 circuits de chauffage maximum
 Commande d'un régulateur de point de rosée en mode rafraîchissement
 Commutation prioritaire
– Rafraîchissement
– Production d'eau chaude sanitaire
– Chauffage
– Piscine
 Commande d'un 2ème générateur de chaleur
(chaudière fuel ou à gaz, ou résistance immergée)
 Commande d'un mélangeur pour un 2ème générateur de
chaleur (chaudière fuel, à gaz ou à combustible solide, ou
source de chaleur régénérative)
 Programme spécial pour 2ème générateur de chaleur assurant les durées de fonctionnement minimales (chaudière
fuel) ou les temps minimaux de charge (ballon central)
 Commande d’une cartouche chauffante pour un réchauffement d'appoint ciblé de l’eau chaude sanitaire selon des
programmations horaires réglables et en vue d’une désinfection thermique
 Commande d'un circulateur de bouclage ECS par impulsions ou programmations horaires
 Commande en fonction des besoins de 5 circulateurs maximum
 Gestion du dégivrage pour réduire au minimum l'énergie nécessaire (cycle de dégivrage variable à auto-adaptation)
 Commande de pompes primaire et secondaire via un signal
de 0-10V
 Gestion du compresseur visant une charge homogène des
compresseurs de la pompe à chaleur à deux niveaux de
puissance
 Compteur d’heures de fonctionnement des compresseurs,
des circulateurs, du 2ème générateur de chaleur et de la
cartouche chauffante
 Blocage du clavier, protection enfants
 10 mémoires d'alarme avec horodatage et description des
erreurs
 Interface de raccordement d'autres possibilités de communication pour LAN, EIB/KNX, Modbus
 Programme automatisé pour un assèchement ciblé de la
chape avec mémorisation de la date de commencement et
d'achèvement
 Contrôle à distance du gestionnaire de pompe à chaleur via
une application spéciale pour iPhone et iPad
76 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Gestionnaire de pompe à chaleur
7.1
7.1
Commande
 Le gestionnaire de pompe à chaleur est commandé à partir
de 6 touches: Echap, Mode, Menu, , , ↵. Différentes fonctions sont attribuées à ces touches en fonction de l’affichage
actuel (standard ou menu).
 6 modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés:
Rafraîchissement, Été, Auto, Fête, Vacances, 2ème
générateur de chaleur.
 Le menu se compose de 3 niveaux principaux:
Réglages, Caractéristiques d'exploitation, Historique
(voir tableau 7.3 à la page 83.).
 L’état de fonctionnement de la pompe à chaleur et de l’installation de chauffage est affiché en texte clair sur l’écran à
cristaux liquides de 4x20 caractères (voir fig. 7.1 à la p. 77).
Écran 4 x 20 caractères ;
rétroéclairé
Symboles mode de fonctionnement
Autres symboles des
générateurs de chaleur,
voir tableau 4.1
Touches
de commande
Abaissement actif
Fig.7.1:
Affichage de l’état PAC Chauffage plus chaud/plus froid
(lignes 1, 2, 3)
(Affichage à barres ligne 4)
Gestionnaire de pompe à chaleur WPM2007 ou WPMEconPlus avec écran à cristaux liquides déporté, affichage standard avec touches de commande
REMARQUE
REMARQUE
Vous pouvez changer le contraste avec la combinaison de touches
(ECHAP), (MODE) et () pour un écran plus clair ou (ECHAP), (MODE) et
() pour un écran plus sombre. Maintenir pour cela les trois touches enfoncées jusqu'à ce que le contraste souhaité soit obtenu.
eFUDQ[FDUDFWqUHV
UpWURpFODLUp
Blocage du clavier, protection enfants!
Le blocage du clavier est activé en appuyant sur la touche (ECHAP) pendant 5secondes environ. Le symbole de blocage du clavier s'affiche alors
sur l'écran. Pour débloquer le clavier, appuyer sur la touche (ECHAP)
pendant 5secondes.
6\PEROHVPRGH
GHIRQFWLRQQHPHQW
$IILFKDJHGHO¶pWDW3$& &KDXIIDJHSOXVFKDXGSOXVIURLG
OLJQHV
$IILFKDJHjEDUUHVOLJQH
Fig.7.2:
Augmentation active
7RXFKHVGHFRPPDQGH
$XWUHVV\PEROHVGHV
JpQpUDWHXUVGHFKDOHXUYRLUWDEOHDX
Gestionnaire de pompe à chaleur WPM2006 avec écran à cristaux liquides intégré, affichage standard avec touches de commande
Résistance électrique
Résistance immergée
Chaudière fuel
Cartouche chauffante
Chauffage supplémentaire
Tab. 7.1: Symboles affichés à l'écran (à partir de la version logicielle L07)
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 77
7.2
Gestionnaire de pompe à chaleur
Touche
Affichage standard (voir fig. 7.1 à la p. 77)
Esc (ECHAP)
Fonctionnement
Modification des réglages
 Activation ou désactivation du blocage du clavier
 Quitter le menu et retourner à l’affichage principal
 Acquittement d’un défaut
 Retour à partir d’un sous-menu
 Quitter une valeur de réglage sans valider les
modifications
 Choix du mode de fonctionnement
Pas d'action
 Retour au menu
Menu
Pas d'action
 Décalage de la courbe de chauffage vers le bas
(plus froid)

 Faire défiler les différentes options d'un niveau et
descendre vers la dernière
 Modifier une valeur de réglage vers le bas
 Décalage de la courbe de chauffage vers le haut
(plus chaud)

 Faire défiler les différentes options d'un niveau et
monter vers la première
 Modifier une valeur de réglage vers le haut
 Sélection d'une valeur de réglage dans l'option de
menu correspondante
↵
 Quitter une valeur de réglage en validant les
modifications
Pas d'action
 Renvoi dans un sous-menu
Tab. 7.2: Fonctionnalité des touches de commande
7.2
Sonde de température (régulateur de chauffage N1)
Selon le type de pompe à chaleur, les sondes de température
suivantes sont déjà intégrées ou doivent être montées ultérieurement :
 Température de sortie de la source de chaleur sur les pompes à chaleur eau glycolée/eau et eau/eau (R6)
 Température d'entrée de la source de chaleur sur les pompes à chaleur eau glycolée/eau et eau/eau (R24)
 Sonde de température extérieure (R1)
(voir chap. 7.2.3 page 79)
 Température d'eau chaude sanitaire (R3)
 Température des 1er, 2ème et 3ème circuits de chauffage
(R2, R5 et R13) (voir chap. 7.2.4 page 79)
 Température du ballon de chaleur régénératif (R13)
 Deux modèles de régulateur de chauffage N1
(chap. 7.2.1 page 78 et chap. 7.2.2 page 79)
 Température départ (R9) en tant que sonde antigel du circuit
aller sur les pompes à chaleur air/eau
Température en °C
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
NTC-2 normalisée en
kΩ
14,6
11,4
8,9
7,1
5,6
4,5
3,7
2,9
2,4
2,0
1,7
1,4
1,1
1,0
0,8
0,7
0,6
NTC-10 en kΩ
67,7
53,4
42,3
33,9
27,3
22,1
18,0
14,9
12,1
10,0
8,4
7,0
5,9
5,0
4,2
3,6
3,1
7.2.1
Gestionnaire de pompe à chaleur WPM2006plus avec écran intégré
Chacune des sondes de température à raccorder au gestionnaire de pompe à chaleur avec écran intégré doit correspondre à
la courbe caractéristique de la sonde de la fig. 7.4 page 78.
9DOHXUGHUpVLVWDQFH>[email protected]
Fig.7.3:
Gestionnaire de pompe à chaleur WPM2006plus avec
écran intégré
7HPSpUDWXUHH[WpULHXUH>ƒ&@
Fig.7.4:
Courbe caractéristique de la sonde NTC-2 normalisée selon DIN
44574 à raccorder au gestionnaire de pompe à chaleur avec écran
intégré
78 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Gestionnaire de pompe à chaleur
Gestionnaire de pompe à chaleur WPM2007plus/WPMEconPlus avec unité de
commande amovible
Les sondes de température à raccorder au gestionnaire de
pompe à chaleur avec unité de commande amovible doivent correspondre à la courbe caractéristique de la sonde de la fig. 7.6
page 79. Seule exception: la sonde de température extérieure livrée avec la pompe à chaleur (voir chap. 7.2.3 page 79).
9DOHXUGHUpVLVWDQFH>[email protected]
7.2.2
7.2.4
7HPSpUDWXUHH[WpULHXUH>ƒ&@
Fig.7.5:
7.2.3
Unité de commande amovible
Fig.7.6:
Courbe caractéristique de la sonde NTC-10 à raccorder au gestionnaire de pompe à chaleur avec unité de commande amovible
Montage de la sonde extérieure
La sonde extérieure doit être placée de telle sorte qu’elle puisse
détecter l'ensemble des influences atmosphériques sans que la
valeur mesurée ne soit faussée.
Montage:
 Sur le mur extérieur d’une pièce d’habitation chauffée, de
préférence sur la face nord ou nord-ouest.
 Ne pas monter dans un «emplacement protégé» (par ex.
dans la niche d’un mur ou sous le balcon).
 Ne pas installer à proximité de fenêtres, portes, ouvertures
d’aération, éclairage extérieur ou pompes à chaleur.
 Ne pas exposer aux rayons directs du soleil, quelle que soit
la saison.
7.2.4
Montage de la sonde retour
Le montage de la sonde retour n’est nécessaire que lorsque
celle-ci est fournie avec la pompe à chaleur, mais non montée.
La sonde retour peut être montée en tant que protection antigel
des tuyauteries ou insérée dans le doigt de gant du distributeur
compact ou du distributeur double sans pression différentielle.
5
 Nettoyer les tuyaux de chauffage des restes de peinture, éliminer la rouille et les taches d’oxydation
 Enduire les surfaces nettoyées de pâte thermoconductrice
(appliquer en fine couche)
Fig.7.8:
Dimensions sonde retour normalisée NTC-2 sous jaquette métallique
Fig.7.9:
Dimensions sonde retour normalisée NTC-10 sous jaquette métallique
 La sonde doit être fixée avec un collier pour flexibles (serrer
à fond, des sondes mal fixées engendrent des défauts) et
isolée
&ROOLHU
,VRODWLRQWKHUPLTXH
Fig.7.7:
6RQGHG¶DSSOLTXH
Montage d’une sonde sur une tuyauterie
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 79
7.3
Gestionnaire de pompe à chaleur
7.3
Calorimètre WMZ
REMARQUE
Les pompes à chaleur haute performance disposent d'un calorimètre intégré de série. La mesure se fait dans le circuit de chauffage au moyen de
capteurs de pression reliés directement au gestionnaire de pompe à chaleur WPM EconPlus.
données mesurées et transmettent un signal au gestionnaire de
pompe à chaleur qui, en fonction du mode de fonctionnement actuel de la pompe à chaleur (chauffage/eau chaude sanitaire/piscine), additionne la quantité de chaleur en kWh et affiche le résultat dans les menus Caractéristiques d'exploitation et
Historique.
Généralités
Le calorimètre (WMZ 25/32) à raccorder au gestionnaire de
pompe à chaleur saisit et traite la quantité de chaleur délivrée par
la pompe à chaleur.
Des capteurs situés dans le départ et le retour de la conduite
d'eau de chauffage et un module électronique enregistrent les
7.3.1
REMARQUE
Le calorimètre est conforme aux exigences de qualité du programme allemand de stimulation du marché qui favorise l'installation de pompes à
chaleur performantes. Il n'est pas soumis à l'étalonnage obligatoire et ne
peut donc pas être utilisé pour le décompte des coûts de chauffage !
Intégration hydraulique et électrique du calorimètre
Le calorimètre a besoin de deux dispositifs de mesure pour saisir
les données.
Les deux tuyaux de mesure doivent être installés le plus près
possible de la pompe à chaleur, dans le circuit générateur.
 Tuyau de mesure du débit
Il doit être monté dans le départ de la pompe à chaleur en
amont du branchement de la production d'eau chaude sanitaire (respecter le sens du débit).
Pour éviter toute turbulence pouvant entraîner des mesures incorrectes de la quantité de chaleur, il est recommandé de laisser
un écartement de 50 cm entre les dispositifs de mesures et les
pompes, vannes et autres composants installés.
 Capteur de température (tuyau en cuivre avec doigt de gant)
Il doit être monté dans le retour de la pompe à chaleur.
( WPM 2006 )
Calorimètre jaquette – électronique
Nouveau logiciel
nécessaire !
Version H_H_61
ID 12
24 V AC
230 V / 50 Hz L / N / PE
Impulsion calorimètre
N1-B1
(R1)
dans le départ chauffage
WMZ
T
N1
WPM
X8/X11
dans le retour chauffage
PAC
T
N1-B2
(R2)
Départ chauffage
Retour chauffage
Fig.7.10: Composants hydrauliques et électriques du calorimètre
REMARQUE
N'utiliser que de l'eau pure dans le circuit de chauffage (pas de mélange
ou de produit antigel) !
La platine de commande du module électronique doit avoir sa
propre alimentation en tension qui peut être prélevée directement via le secteur ou par le bornier (réseau L/N/PE ~230 V CA)
du gestionnaire de pompe à chaleur.
Plan de bornes:
Calorimètre
WMZ
N20/X2-1
N20/X2-2
Gestionnaire de PAC
WPM
24 V AC / G
N1/J7-ID12
Une ligne de signalisation transmettant l'impulsion doit être raccordée entre la borne X2/1/2 du module électronique et le gestionnaire de pompe à chaleur (N1).
80 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Gestionnaire de pompe à chaleur
Pompes à chaleur compactes
Pour les pompes à chaleur avec composants de chauffage intégrés pour un circuit de chauffage non mélangé (pompe à chaleur
compacte), il n'est pas possible de monter le calorimètre à l'intérieur de la pompe à chaleur (en amont du départ de la production
7.3.2
7.5
d'eau chaude sanitaire). Le calorimètre est donc monté dans le
départ de chauffage pour une mesure en mode chauffage. Il est
possible de monter un calorimètre supplémentaire dans le départ
eau chaude sanitaire pour la mesure d'une éventuelle production
d'eau chaude sanitaire.
Réglages sur le gestionnaire de pompe à chaleur
REMARQUE
La version logicielle H6x (ou supérieure) est requise pour l'évaluation des
impulsions mesurées par le gestionnaire de pompe à chaleur.
Le «calorimètre» doit être configuré sur OUI dans la pré-configuration du gestionnaire de pompe à chaleur pour que l'évaluation
de la quantité de chaleur puisse être activée. Selon le réglage de
l'installation, dans le menu «Historique», les valeurs du chauffage, de l'eau chaude sanitaire et de la piscine sont affichées. La
quantité de chaleur délivrée est affichée en kWh.
Les valeurs du compteur peuvent être réinitialisées dans le menu
« Caractéristiques d'exploitation » !
7.4
Régulateur solaire pour le gestionnaire de pompe à chaleur
WPMEconSOL
Régulateur solaire à montage mural avec sondes de température pour mesurer la température des capteurs et du ballon sans
écran graphique. Le module d'extension est relié au gestionnaire
de pompe à chaleur existant et met à disposition les entrées et
sorties nécessaires à la régulation solaire. Il peut être utilisé dans
un ballon tampon d'installation de chauffage de pompe à chaleur
avec un champ de capteurs et une alimentation solaire. La température du ballon et la température du circuit des capteurs sont
affichées sur l'écran du gestionnaire de pompe à chaleur.
7.5
Caractéristiques techniques de WPMEconSol
 Fonction réglable de rafraîchissement des capteurs
 Fonction de démarrage périodique des pompes
 Température de ballon maximale
 Capteurs de température NTC10 (ballon) et PT1000 (capteur solaire)inclus
 Écran graphique sur le gestionnaire de pompe à chaleur
Configuration générale du menu
Le gestionnaire de pompe à chaleur offre un grand nombre de
paramètres de réglage (voir tab. 7.3 à la p. 83).
Pré-configuration
La pré-configuration indique au gestionnaire de pompe à chaleur
les composants raccordés à l'installation de chauffage par
pompe à chaleur. Elle doit s’effectuer avant la configuration afin
de pouvoir afficher ou masquer les points du menu spécifiques à
l’installation (menus dynamiques).
Configuration
Le niveau de menu réservé aux professionnels comporte, outre
le menu de réglage étendu, les menus sélectionnables «Sorties», «Entrées», «Fonctions spéciales».
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 81
7.5
Gestionnaire de pompe à chaleur
Régulation 2ème/3ème circuit de chauffage via
Pré-configuration
Mode de fonct.
Sonde de température des 2ème/3ème circuits de chauffage
Calorimètre
Point final (-20°C) courbe de chauffage 2ème/3ème circuit de
chauffage
Échangeur thermique supplémentaire eau chaude sanitaire
2ème/3ème circ. chauff. +froid / +chaud
Calorimètre échangeur thermique supplémentaire
Reg. Val.fixe Circ.2/3 Temperature consig.
Vanne quatre voies externe
Valeur max. retour 2ème/3ème circ. chauff.
Structure hydraulique
Hystérésis mélangeur 2ème/3ème circuit de chauffage
Fonction de rafraîchissement actif
Durée de fonctionnement mélangeur 2ème/3ème circuit de
chauffage
Fonction de rafraîchissement passif
Fonction de rafraîchissement passif, configuration système
1er/2ème/3ème circuit de chauffage
Abaissement programme temporel 2ème/3ème circuit de
chauffage
Abaiss. Circ2/3
Production d’eau chaude sanitaire
Valeur d'abaissement 2ème/3ème circuit de chauffage
Demande par
Abaissement LU ... 2ème/3ème circuit de chauffage DI
Cartouche chauffante
Circulation
Production d’eau de piscine
Augmentation programme temporel 2ème/3ème circuit de
chauffage
Augmentation temps 1 ... 2ème/3ème circuit de chauffage Prog2
Demande par
Mesure circuit d'eau glycolée basse pression existante
Valeur d'augmentation 2ème/3ème circuit de chauffage
BP eau glycolee
Augm. LU ... 2ème/3ème circ. chauff. DI
Consig. temp. ambiante rafr. « silencieux » circ.ch.2/3
Réglages
Ecart pt rosée rafr. «silencieux» circ.ch.2/3
Heure
Rafraîchissement
Fonctionnement
Blocage rafr. dynamique
Commutation automatique du mode de fonctionnement
Rafr. dyn. Prog1 Prog2
Mode de fonct.
Mode fête nombre d’heures
Mode vacances nombre de jours
Pompe à chaleur
Rafraîchissement dynamique LU ... DI
2. 2ème générateur de froid
Limite rafr. temp. extérieure
Eau chaude sanitaire
Nombre de compresseurs
ECS commut. 2ème compresseur (VD)
Ventilateur
ECS hystérésis
Abaissement ventilateur Prog1 Prog2
Refroid. - ECS parallèle - PAC
Abaissement ventilateur LU ... DI
Température consigne ECS
Puissance calorifique normalisee
Temp. max. ECS parallèle
Prot. hors gel
Chauffage parallèle auu chaude sanitaire (ECS)
Commutateur de débit primaire
Température consigne ECS
Commutateur de débit secondaire
Blocage ECS
2ème générateur de chaleur
Blocage ECS Temps1 Temps2
Valeur limite 2e Gen.Chaleur
Mode 2ème génér. chal.
Blocage ECS LU ... DI
Désinfection thermique
Durée de fonctionnement mélangeur 2ème GDC
Démarrage désinfection thermique
Hystérésis mélangeur 2ème générateur de chaleur
Température désinfection thermique
Blocage de la société d’électricité
Désinfection thermique LU ... DI
Temp. lim. 2e Gen.Chaleur EJP3
Délai coupure ECS
Programme spécial 2ème génér. chal.
ECS circulation
Surchauffe 2ème génér. chal. bivalent régénératif
ECS circulation Temps1 Temps2
Piscine 2ème génér. chal. bivalent régénératif
1er circuit de chauffage/rafraîchissement
1er circ. chauff. régulation via
ECS circulation LU ... DI
Reset PAC max. eau chaude
Piscine
1er circ. chauff point final (-20°C) courbe de chauffage
Commut. 2e compr. piscine
Reg.Val.fixe Circ1 Valeur consigne temp. retour
Temperature consig. piscine
Reg.piece ref.Circ1 Température consig. chauff
Temperature consig. piscine rafr. max.
Température min. retour 1er circuit de chauffage
Hystérésis piscine
Température max. retour 1er circuit de chauffage
Blocage piscine
Hystérésis circ.1 Val consig. temp. retour
Prog. horaire circ1 abaissement
Abaissement 1er circuit de chauffage
Blocage piscine temps 1... Prog2
Blocage piscine LU... DI
Priorite piscine
Valeur d'abaissement 1er circuit de chauffage
Démarrage priorite piscine
Abaiss. 1er circ. chauff. LU ... DI
Priorite piscine nombre heures
Prog. horaire circ1 augmentation
Augmentation 1er circuit de chauffage Prog1 ... Prog2
Priorite piscine LU ... DI
Commande pompe de l'installation
Valeur d'augmentation 1er circuit de chauffage
Pompe d'appoint chauffage
Augm. 1er circ. chauff. LU ... DI
Pompe d'appoint rafraîchissement
Valeur consigne retour rafraîchissement dynamique
Pompe d'appoint pour production d'eau chaude sanitaire
Consigne température ambiante rafraîchissement «silencieux»
Pompe d'appoint piscine
Écart du point de rosée rafraîchissement «silencieux»
Pompe suppl. bivalent
2ème/3ème circuit de chauffage/rafraîchissement
Optimisation pompe de chauffage
82 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Gestionnaire de pompe à chaleur
7.5
Départ pompe secondaire
Mélangeur fermé 2ème générateur de chaleur
Retour pompe secondaire
Mélangeur ouvert 3ème circuit de chauffage
M13 rafr. passif
Mélangeur fermé 3ème circuit de chauffage
M11 rafr. passif
Mélangeur ouvert régénératif
Date Année Jour Mois Jour de la semaine
Mélangeur fermé régénératif
Langue
Pompe de chauffage
Pompe de chauffage 1er/2ème circuit de chauffage
Mélangeur ouvert 2ème circuit de chauffage
Caract. exploit.
Temp. exterieure
Mélangeur fermé 2ème circuit de chauffage
Valeur consigne temp. retour 1er circuit de chauffage/rafraîchissement
Circulateur supplémentaire
Temp. retour Circuit chauffage 1
Pompe de rafraîchissement
Temp. départ pompe à chaleur
Commutation thermostats d’ambiance
Temp. min. 1er circ. rafr.
Vannes d’inversion rafraîchissement
Température 1er circuit de chauffage/rafraîchissement
Pompe ECS
Temperature consig. 2ème/3ème circuit de
chauffage/rafraîchissement
Cartouche chauffante
Temp. min. 2ème/3ème circ. rafr.
Circulateur de bouclage ECS
Circulateur de piscine
Température 2ème/3ème circuit de chauffage/rafraîchissement
Demande de chauffage
Entrées
Niveau de puissance
Pressostat basse pression
Sonde de fin de dégivrage
Pressostat haute pression
Température ballon régénératif
Pressostat fin dégivrage
Temp. retour rafr. passif
Surveillance débit primaire/secondaire
Temp. départ rafr. passif
Thermostat gaz chaud
Température du gaz chaud
Thermostat protection antigel
Temp. ambiante 1
Protection moteur compresseur
Humidité pièce 1
Protection moteur de pompe primaire
Temp. ambiante 2
Blocage de la société d’électricité
Humidité pièce 2
Blocage externe
Demande de rafraîchissement
Pressostat eau glycolée basse pression
Temp. consigne ECS
Contrôleur du point de rosée
Température de l'ECS
Thermostat eau chaude
Demande d'ECS
Thermostat piscine
Température de l'eau de piscine
Demande circulation
Demande piscine
Sonde antigel de la source de chaleur
Fonctions speciales
Capteur haute pression
Demarrage rapide
Capteur basse pression
Desact. limite inf.
Entrée de la source de chaleur
Mise en service
Codage
Controle du syst.
Logiciel
Contrôle système, côté pompe primaire
Quantité de chaleur
Contrôle système, côté pompe secondaire
Contrôle système pompe ECS
Historique
Contrôle système mélangeur
Durée fonct. 1er compresseur
Durée fonct. 2ème compresseur
Contrôle système circulateur de bouclage ECS
Programme de chauffe
Durée fonct. 2ème génér. chal.
Température max. programme de chauffage
Durée fonct. pompe primaire
ECS / préparation piscine active
Durée fonct. ventilateur
Fonction Chauf.
Durée de fonctionnement pompe de chauffage
Programme standard de chauffage de séchage de chape
Durée fonct. rafraîchissement
Programme individuel durée des phases de chauffage
Durée de fonctionnement pompe eau chaude sanitaire
Programme individuel durée du maintien en température
Durée fonct. pompe piscine
Programme individuel durée de la baisse de température
Durée de fonctionnement cartouche chauffante
Programme individuel différence de température chauffage
Mémoire d’alarme
Chauffage de fonction début / fin
Programme individuel différence de température réduction de
la chauffe
Chauffage de séchage de chape début / fin
Programme individuel de chauffage de séchage de chape
Quantité de chaleur
Modem
Sorties
Débit en bauds
Compresseur1
Adresse
Compresseur2
Protocole
Vanne 4 voies
Mot de passe
Ventilateur / pompe primaire
Pompe primaire rafraîchissement
Tab. 7.3: Configuration des menus du gestionnaire de pompe à chaleur, logiciel version Jx
2e générateur de chaleur
Mélangeur ouvert 2ème génér.de chaleur
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 83
7.6
Gestionnaire de pompe à chaleur
7.6
7.6.1
1)
2)
3)
4)
Branchements électriques du gestionnaire de pompe à chaleur
Branchements électriques WPM 2006 plus/WPM 2007 plus
Les câbles d'alimentation électrique 4 fils pour la partie
puissance de la pompe à chaleur est amenée du tableau
électrique général vers la pompe à chaleur via le contacteur
de blocage de la société d’électricité (si existant) (3L/
PE~400V, 50Hz).
Protection, selon les spécifications de courant absorbé indiquées sur la plaque signalétique, au moyen d’un disjoncteur
de ligne tripolaire de courbe C (courbe D en France) et par
déclenchement commun des 3 phases.
Section de câble selon DIN VDE 0100.
Le câble d'alimentation 3 fils du gestionnaire de pompe à
chaleur (régulateur de chauffageN1) est amené à la pompe
à chaleur (appareil avec régulateur intégré) ou vers l’emplacement de montage ultérieur du gestionnaire de pompe à
chaleur mural (WPM).
La ligne d’alimentation (L/N/PE~230 V, 50 Hz) du gestionnaire WPM doit être sous tension permanente. Elle est, de
ce fait, à saisir avant le contacteur de blocage de la société
d’électricité ou à relier au courant domestique. Certaines
fonctions de protection essentielles seraient sinon hors service lors du blocage EJP.
Le contacteur de blocage de la société d’électricité
(K22) avec 3 contacts principaux (1/3/5 // 2/4/6) et un contact auxiliaire (contact NO 13/14) doit être dimensionné en
fonction de la puissance de la pompe à chaleur et fourni par
le client.
Le contact normalement ouvert du contacteur de blocage de
la société d’électricité (13/14) est bouclé entre le bornier X2
et la borne de connecteurJ5/ID3. ATTENTION! Faible tension !
Le contacteur (K20) de la résistance immergée (E10) doit
être dimensionné, sur les installations mono-énergétiques
(2ème générateur de chaleur) en fonction de la puissance
de la résistance et fourni par le client. La commande (230 V
AC) s’effectue à partir du gestionnaire de pompe à chaleur
via les bornes X1/N et J13/NO 4.
5)
Le contacteur (K21) de la cartouche chauffante (E9) dans
le ballon d'eau chaude sanitaire doit être dimensionné en
fonction de la puissance de la cartouche et fourni par le
client. La commande (230 V AC) s’effectue à partir du gestionnaire de pompe à chaleur via les bornes X1/N et J16/NO
10.
6)
Les contacteurs décrits aux points 3, 4 et 5 sont montés
dans la distribution électrique. Les lignes de puissance à 5
fils (3L/N/PE 400V~50Hz) des résistances électriques doivent être dimensionnées et protégées selon la norme
DIN VDE0100.
7)
Le circulateur du circuit de chauffage (M13) est branché
aux bornes X1/N et J13/NO 5.
8)
La pompe de charge d’eau chaude sanitaire (M18) est
branchée aux bornes X1/N et J13/NO6.
9)
La pompe d'eau de puits ou d’eau glycolée est branchée
aux bornes X1/N et J12/NO 3.
Sur les pompes à chaleur air/eau, ne brancher en aucun
cas à cette sortie un circulateur du circuit de chauffage!
10) La sonde retour (R2) est intégrée aux pompes à chaleur
eau/eau et eau glycolée/eau ou fournie à la livraison.
Sur les pompes à chaleur air/eau prévues pour une installation à l'intérieur, la sonde retour est intégrée et reliée au gestionnaire de pompe à chaleur via deux fils simples de la ligne
de commande. Les fils simples sont fixés aux bornes X3
(Ground) et J2/B2.
Sur les pompes à chaleur air/eau prévues pour une installation à l'extérieur, la sonde retour doit être placée dans le retour commun d'eau de chauffage et d'ECS (par ex. doigt de
gant dans le distributeur compact).
Le branchement au gestionnaire de PAC s’effectue également aux bornes X3 (Ground) et J2/B2.
11) La sonde extérieure (R1) est reliée aux bornes X3
(Ground) et J2/B1.
12) La sonde d’eau chaude sanitaire (R3) est intégrée au ballon d’eau chaude sanitaire et reliée aux bornes X3 (Ground)
et J2/B3.
13) La liaison entre pompe à chaleur (connecteur rond) et gestionnaire de PAC s’effectue via des lignes de commande
codées. Dans le cas d’une pompe à chaleur placée à l’extérieur, ces lignes doivent faire l’objet d’une commande séparée. Dans le cas des pompes à chaleur avec dégivrage par
gaz chaud uniquement, le fil simple n°8 doit être relié à la
borne J4-Y1.
REMARQUE
Dans le cas d’une pompe à chaleur à courant triphasé, un contacteur de
puissance peut être commandé via le signal de sortie 230V du gestionnaire de pompe à chaleur.
Les fils de sonde peuvent être rallongés jusqu'à une longueur de 30 m
avec des câbles de 2 x 0,75mm.
84 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Gestionnaire de pompe à chaleur
7.6.2
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
7.6.2
Branchements électriques de la pompe à chaleur WPM EconPlus
Le câble d'alimentation à 3 ou 4 fils de la partie puissance de
la pompe à chaleur est amenée du compteur de la pompe à
chaleur via le contacteur de blocage de la société d’électricité (si existant) à la pompe à chaleur (1L/N/PE~230V, 50Hz
ou 3L/PE~400V, 50Hz).
Protection, selon les spécifications de courant absorbé indiquées sur la plaque signalétique, au moyen d'un disjoncteur
omnipolaire des phases de courbe C (courbe D en
France) et par déclenchement commun de toutes les
phases. Section de câble selon DIN VDE 0100.
La ligne d'alimentation 3 fils du gestionnaire de pompe à
chaleur (régulateur de chauffageN1) est amenée à la
pompe à chaleur (appareil avec régulateur intégré) ou vers
l’emplacement de montage ultérieur du gestionnaire de
pompe à chaleur (WPM).
La ligne d’alimentation (L/N/PE~230V, 50Hz) du gestionnaire WPM doit être sous tension permanente. Elle est, de
ce fait, à saisir avant le contacteur de blocage de la société
d’électricité ou à relier au courant domestique. Certaines
fonctions de protection essentielles seraient sinon hors service lors du blocage EJP.
Le contacteur de blocage de la société d’électricité
(K22) avec 3 contacts principaux (1/3/5 // 2/4/6) et un contact auxiliaire (contact NO 13/14) doit être dimensionné en
fonction de la puissance de la pompe à chaleur et fourni par
le client.
Le contact normalement ouvert du contacteur de blocage de
la société d’électricité (13/14) est bouclé entre le bornier X3/
G et la borne de connecteurN1-J5/ID3. ATTENTION! Faible
tension !
Le contacteur (K20) de la résistance immergée (E10) doit
être dimensionné, sur les installations mono-énergétiques
(2ème générateur de chaleur) en fonction de la puissance
de la résistance et fourni par le client. La commande (230 V
AC) s’effectue à partir du gestionnaire de pompe à chaleur
via les bornes X1/N et N1-J13/NO 4.
Le contacteur (K21) de la cartouche chauffante (E9) dans
le ballon d'eau chaude sanitaire doit être dimensionné en
fonction de la puissance de la cartouche et fourni par le
client. La commande (230 V AC) s'effectue à partir du gestionnaire de pompe à chaleur via les bornes X2/N et N1-X2/
K21.
Les contacteurs décrits aux points 3, 4 et 5 sont montés
dans la distribution électrique. Les câbles de puissance des
résistances électriques doivent être dimensionnées et protégées selon la norme DIN VDE 0100.
Le circulateur du circuit de chauffage (M13) est branché
aux bornes X2/N et N1-X2/M13.
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8)
La pompe de charge d'eau chaude sanitaire (M18) est
branchée aux bornes X2/N et N1-X2/M18.
9)
Pour les pompes à chaleur air/eau à installer à l'extérieur, la
sonde retour est intégrée et amenée au gestionnaire de
pompe à chaleur via la ligne de commande. La sonde retour
doit être installée dans le doigt de gant du distributeur uniquement en cas d'utilisation d'un distributeur double sans
pression différentielle. Puis les fils simples doivent être fixés
aux bornes X3/GND et X3/ R2.1. Le pont A-R2, situé entre
X3/B2 et X3/1 à l'état à la livraison, doit ensuite être déplacé
sur les bornes X3/1 et X3/2.
10) La sonde extérieure (R1) est reliée aux bornes X3/GND
(Ground) et N1-X3/R1.
11) La sonde d'eau chaude sanitaire (R3) est montée dans le
ballon d'eau chaude sanitaire et reliée aux bornes X3/GND
(Ground) et N1-X3/R3.
REMARQUE
Dans le cas de pompes à chaleur à courant triphasé, un contacteur de
puissance peut être commandé via le signal de sortie 230V du gestionnaire de pompe à chaleur.
Les fils de sonde peuvent être rallongés jusqu'à une longeur de 40 m
avec des câbles de 2 x 0,75 mm.
REMARQUE
Un schéma de branchement détaillé du gestionnaire de pompe à chaleur
WPMEconPlus, tel qu'illustré au chapitre7.4.4, page93, est également disponible dans le calculateur des coûts d'exploitation, à l'adresse
www.dimplex.de/fr/professionnel/calculateur-en-ligne.html à la fin de la
compilation des installations.
Branchements électriques des circulateurs à
régulation électronique
Les circulateurs à régulation électronique présentent des courants de démarrage élevés, qui peuvent réduire la durée de vie
du gestionnaire de pompe à chaleur. Pour cette raison, il convient d'installer un relais de couplage entre la sortie du gestionnaire de pompe à chaleur et le circulateur à régulation électronique.
Cela n'est pas nécessaire si le courant de service maximal autorisé de 2A et le courant de démarrage maximal autorisé de 12A
du gestionnaire de pompe à chaleur ne sont pas dépassés par le
circulateur à régulation électronique ou si le fabricant de la
pompe le valide.
ATTENTION !
Il est interdit de connecter plus d'un circulateur à régulation électronique
via une sortie de relais.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 85
7.6.3
7.6.3
Gestionnaire de pompe à chaleur
Schéma électrique WPM 2006 plus / WPM 2007 plus
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Fig.7.11: Schéma électrique du gestionnaire de pompe à chaleur mural WPM 2006 plus (régulateur de chauffage N1)
86 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
www.dimplex.de/fr
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7.6.4
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Gestionnaire de pompe à chaleur
7.6.4
Schéma électrique WPM EconPlus
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 87
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88 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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7.6.4
Gestionnaire de pompe à chaleur
Fig.7.12: Schéma de raccordement du gestionnaire de pompe à chaleur mural WPM EconPlus
www.dimplex.de/fr
Gestionnaire de pompe à chaleur
7.6.5
7.6.5
Schéma électrique WPM EconSol
Fig.7.13: Schéma électrique WPM EconSol
www.dimplex.de/fr
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 89
7.6.6
7.6.6
Gestionnaire de pompe à chaleur
Légende des schémas électriques
A
Ponts
A1
A5
Pont : blocage de la société d'électricité, à insérer si
l'alimentation de puissance n'est pas interrompue par la
société d'électricité
Pont : blocage pompe à chaleur - protection antigel
garantie
Pont pour pompes à chaleur sans contact protection
moteur du circulateur primaire ou du ventilateur
Pont pour pompes à chaleur sans contact protection
moteur du compresseur
Pont chauffage supplémentaire
B
Commutateur auxiliaire
B2*
B3*
B4*
Pressostat circuit d'eau glycolée basse pression
Thermostat d'eau chaude sanitaire
Thermostat d'eau de piscine
E
Dispositifs de chauffage, rafraîchissement
et auxiliaires
E3
E5
E9
E10*
E13*
Pressostat fin de dégivrage
Pressostat pression de condensation
Cartouche chauffante eau chaude sanitaire
2ème générateur de chaleur
(fonction sélectionnable via régulateur)
2ème générateur de froid
F
Dispositifs de sécurité
A2
A3
A4
F1
F2
Fusible de commande de N2 / N6
Coupe-circuit de charge pour bornes enfichables J12 et
J13 5x20 / 4,0 A action retardée
F3
Coupe-circuit de charge pour bornes enfichables
de J15 à J18 5x20 / 4,0 A action retardée
F4
Pressostat haute pression
F5
Pressostat basse pression
F6
Thermostat protection antigel
F7
Contrôleur de température de sécurité
F10
Commutateur de débit (mode rafraîchissement)
F21.3 Fusible 5x20 / 4,0 à action retardée
F23
Protection moteur M1 / M11
H
Voyants
H5*
Voyant de télédétection de pannes
K
Contacteurs, relais, contacts
K1
K1.1
K1.2
K2
K3
K3.1
K3.2
K4
K5
K6
K7
K8
K9
Contacteur compresseur 1
Contacteur démarrage compresseur 1
Relais temporisé compresseur 1
Contacteur (relais) ventilateur 1
Contacteur compresseur 2
Contacteur démarrage compresseur 2
Relais temporisé compresseur 2
Contacteur ventilateur 2
Contacteur circulateur primaire - M11
Contacteur circulateur primaire 2 - M20
Dégivrage relais statique
Chauffage supplémentaire contacteur / relais
Relais de couplage 230 V / 24 V pour fin de
dégivrage ou protection antigel
Relais électronique pour télédétection de pannes
Relais électronique pour circulateur d'eau de piscine
Contacteur 2ème générateur de chaleur
Contacteur cartouche chauffante eau chaude sanitaire
Contacteur de blocage de la société d'électricité
Relais auxiliaire de blocage
K11*
K12*
K20*
K21*
K22*
K23*
M
Moteurs
M1
M2
M3
M11*
Compresseur 1
Ventilateur
Compresseur 2
Circulateur primaire source de chaleur
M13*
M15*
M16*
M18*
M19*
M20*
M21*
M22*
M23*
Circulateur du 1er circuit de chauffage principal
Circulateur du 2ème circuit de chauffage
Circulateur supplémentaire
Pompe de charge d'eau chaude sanitaire
(pompe de charge du ballon)
Circulateur d’eau de piscine
Circulateur 3ème circuit de chauffage
Mélangeur bivalent ou 3ème circuit de chauffage
Mélangeur 2ème circuit de chauffage
Pompe solaire
N
Éléments de régulation
N1
N10*
N11*
N14
N17.4
Q1
Régulateur de chauffage
Commande à distance
Module de relais
Unité de commande pour WPM 2007
Module «solaire» (WPMEconSOL)
Disjoncteur M11
R
Sondes, résistances
R1
R2
R3*
R4
R5*
R6
R7
R9
R17*
R18
R20
R22*
R23*
Sonde de température extérieure
Sonde de température retour
Sonde de température de l’eau chaude
Température retour eau de rafraîchissement
Sonde de température 2ème circuit de chauffage
Sonde de température de protection antigel
Résistance de codage
Sonde de température départ
(sonde antigel du circuit aller)
Sonde de température de dégivrage
Température 3ème circuit de chauffage / température
régénérative
Sonde de température ambiante
Sonde de température de gaz chaud
Sonde de température de la piscine
Ballon solaire
Sonde de capteur
T
Transformateur T
T1
Transformateur de sécurité 230/24 V AC
W
Câbles
R12
R13
W1
Ligne de commande 15 pôles
W1 - # Numéro de fil du câbleW1
W1-#8 doit toujours être branché!
X
Bornes, collecteurs, connecteurs
X1
X2
X3
X4
X5
X8
X11
Bornier branchement secteur 230 V (L/N/PE)
Basse tension
Basse tension
Borne connecteur
Réglette 0 V AC
Connecteur ligne de commande (faible tension)
Connecteur raccordement module
Y
Vannes
Y1
Y5*
Y6*
Vanne d'inversion 4 voies
Vanne de distribution 3 voies
Robinet d'arrêt 2 voies
*
en option à fournir par le client
90 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
www.dimplex.de/fr
Gestionnaire de pompe à chaleur
7.6.7
7.6.7
Affectation des bornes gestionnaire de pompe à chaleur
N1
Régulateur de chauffage
N1-J1
N1-J2-B1
N1-J2-B2
N1-J2-B3
N1-J3-B4
N1-J3-B5
N1-J4-Y1
N1-J4-Y1
N1-J4-Y3
N1-J5-ID1
N1-J5-ID2
N1-J5-ID3
N1-J5-ID4
N1-J5-ID5
N1-J5-ID6
N1-J5-ID8
N1-J5-ID7
N1-J6-B6
Alimentation électrique (24 V AC / 50 Hz)
Sonde de température extérieure - R1
Sonde de température retour - R2
Sonde de température d'eau chaude sanitaire - R3
Codage - R7
Sonde de température départ ou antigel du circuit aller du chauffage - R9
Dégivrage
Voyant télédétection de pannes - H5 via K11
Circulateur d'eau de piscine - M19 via K12
Thermostat d'eau chaude sanitaire - B3
Thermostat d'eau de piscine - B4
Blocage de la société d'électricité
Blocage
Défaut ventilateur / pompe primaire - M2 / M11
Défaut compresseur - M1 / M3
Commutateur de débit (mode rafraîchissement)
Pressostat fin de dégivrage - E3 ; pressostat protection antigel - F6
Sonde de température 2ème circuit de chauffage/sonde de température de
dégivrage - R5
Sonde antigel de la source de chaleur - R6 ; sonde de fin de dégivrage - R12
Sonde antigel du circuit aller rafraîchissement - R8 ;
sonde 3ème circuit de chauffage / sonde régénératif - R13
Pressostat eau glycolée basse pression - B2
Thermostat conduite de gaz chaud - F7
Commutation protocole TAE
Pressostat haute pression - 230 V AC - F4
Pressostat haute pression - 24V AC - F4
Pressostat basse pression - 24 V AC - F5
Pressostat basse pression - 230V AC - F5
Commande à distance - N10 / unité de commande - N14
Connexion pLAN
Compresseur 1 - M1
Compresseur 2 - M3
Circulateur primaire - M11 / Ventilateur - M2
2ème générateur de chaleur (E10)
Circulateur du circuit de chauffage - M13
Pompe de charge d'eau chaude sanitaire - M18
Mélangeur 3èmecircuit de chauffage OUVERT/FERMÉ - M21
Circulateur supplémentaire - M16
Cartouche chauffante eau chaude sanitaire - E9
Circulateur du 2ème circuit de chauffage - M15
Mélangeur 2ème circuit de chauffage OUVERT/FERMÉ - M22
N1-J6-B7
N1-J6-B8
N1-J7-ID9
N1-J7-ID10
N1-J7-ID11
N1-J8-ID13H
N1-J8-ID13
N1-J8-ID14
N1-J8-ID14H
N1-J10
N1-J11
N1-J12-NO1
N1-J13-NO2
N1-J13-NO3
N1-J13-NO4
N1-J13-NO5
N1-J13-NO6
N1-J14/J15-NO7/N08
N1-J16-NO9
N1-J16-NO10
N1-J16-NO11
N1-J17/J18-NO12/NO13
N1-J20-B9
N17.4
Module «solaire» (WPMEconSOL)
N17.1-J5-NO1
N17.1-J9-B1
N17.1-J10-B4
Circulateur solaire - M23
Sonde ballon solaire - R22
Sonde de capteur - R23
*
En option à fournir en externe
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 91
7.7
Gestionnaire de pompe à chaleur
7.7
Raccordement de composants externes de l'installation au
gestionnaire de pompe à chaleur
Entrées
Sorties
Raccordement
Significations
J2-B1
X3-R1*
X3
J2-B2
R2.1*
J2-B3
R3*
J3-B5
Raccordement
Significations
Sonde extérieure
J12-NO3
N / PE
Pompe primaire / ventilateur
X3
Sonde retour
J13-NO4
N / PE
2ème générateur de chaleur
X3
Sonde d'ECS
J13-NO5
X2-M13*
N / PE
Circulateur du circuit de chauffage
X3
Sonde sur circuit aller
(protection antigel)
J13-NO6
M18*
N / PE
Pompe de charge d'eau
chaude sanitaire
Mélangeur ouvert
J6-B6
X3-R5*
J6-GND
Sonde 2ème circuit de chauffage
J14-NO7
N / PE
J6-B8
X3-R13*
J6-GND
Sonde 3ème circuit de chauffage
J15-NO8
N / PE
Mélangeur fermé
J5-ID1
X2
Thermostat d'eau chaude sanitaire
J16-NO9
X2-M16*
N / PE
Circulateur supplémentaire
J5-ID2
X2
Thermostat piscine
J5-ID3
X2
Blocage de la société d'électricité
J16-NO10
K21*
N / PE
Cartouche chauffante eau
chaude sanitaire
J5-ID4
X2
Blocage externe
J16-NO11
N / PE
J5-ID5
X2
Défaut pompe primaire / ventilateur
Circulateur du 2ème circuit de
chauffage
J5-ID6
X2
Défaut compresseur
J17-NO12
N / PE
Mélangeur ouvert 2ème circuit
de chauffage
J18-NO13
N / PE
Mélangeur fermé 2ème circuit
de chauffage
J7-ID9
J7-ID12
X3-N20.1
J20-ID17
J20-ID18
X3-N20.2
X2
BP eau glycolée
X3
Calorimètre externe 1
X3
Demande circulation
J4-Y2
J22-NO17*
X3
Calorimètre externe 2
J4-Y3
J22-NO16*
Circulateur d'eau de piscine
-
J22-N018
Circulateur de bouclage ECS
* EconPlus
X2
Télédétection de pannes
REMARQUE
Le raccordement du système de télédétection de pannes et de la pompe
de piscine s'effectue sur le WPM 2006 plus via le module de relais RBG
WPM disponible comme accessoire spécial.
7.8
Spécifications techniques du gestionnaire de pompe à chaleur
Tension réseau
230 V CA 50 Hz
Plage de tension
195 à 253 V AC
Puissance absorbée
env. 14 V A
Degré de protection selon EN 60529 ;
classe de protection selon EN 60730
IP 20
Pouvoir de coupure des sorties
max. 2 A (2 A) cos (ϕ) = 0,4 à 230 V
Température de fonctionnement
de 0°C à 35°C
Température d'entreposage
de -15°C à +60°C
Poids
Plage de réglage mode fête
Plage de réglage mode vacances
Plage de mesure de la température
Plage de réglage du régulateur de chauffage
Plage de réglage
Modes abaissement/augmentation
Plage de réglage
Température de base ECS
Plage de réglage
Réchauffement d'appoint de l'eau chaude sanitaire
Plage de réglage mélangeur
4100 g
Durée standard
0 – 72 heures
Durée standard
0 – 150 jours
Température du mur extérieur
de -20°C à +80°C
Température retour
de -20°C à +80°C
Sonde antigel du circuit aller
(température départ)
de -20°C à +80°C
Température limite de validation chaudière
de -20°C à +20°C
Température retour maximale
de +20°C à +70°C
Plus chaud / plus frais
de +5°C à +35°C
Hystérésis/zone neutre
de +0,5°C à +5,0°C
Plus chaud/plus frais
de +5°C à +35°C
Température de consigne
de +30°C à +55°C
Température de consigne
de +30°C à +80°C
Durée de fonctionnement mélangeur
1 à 6 minutes
92 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Gestionnaire de pompe à chaleur
Respect des conditions de la société d’électricité
7.9.1
Généralités
 Retard à la mise en marche lors du rétablissement de la tension secteur ou après écoulement de la durée de blocage de
la société d’électricité (10 s à 200 s).
 Cycle de dégivrage à auto-adaptation
 Les compresseurs de la pompe à chaleur sont mis en marche au maximum trois fois par heure.
 Détection du mode de fonctionnement optimal dans chaque
cas, la pompe à chaleur devant intervenir le plus souvent
possible.
 Arrêt de la pompe à chaleur en raison de signaux de blocage de la société d’électricité avec possibilité de commuter
le 2ème générateur de chaleur.
 Surveillance et mise en sécurité du circuit frigorifique selon
les normes DIN 8901 et DIN EN 378
 Fonction de protection antigel
Pressostat basse pression eau glycolée (accessoires spéciaux)
REMARQUE
WPM ECONPLUS
Calorimètre intégré au moyen des capteurs du circuit frigorifique
7.9
7.9.1
Régulateur maître WPM Master pour la connexion en parallèle de
plusieurs pompes à chaleur
Description de WPM Master
Le WPM Master monté au mur permet de commander en parallèle jusqu'à 14pompes à chaleur. Ce régulateur intervient sur
30niveaux de puissance maximum d'une installation monovalente, mono-énergétique ou bivalente avec commutation du
mode de fonctionnement en fonction de la température extérieure.
Description des fonctions
 Connexion en parallèle de 14 pompes à chaleur au maximum
 30 niveaux de puissance maximum (rafraîchissement passif, 28 compresseurs, 2ème générateur de chaleur)
 Régulation de 3 circuits de chauffage maximum
 Commutation centrale des modes de fonctionnement
 Combinaison de rafraîchissement actif et passif
 Commutation automatique du mode de fonctionnement via
des températures limites
(Automatique, Été, Rafraîchissement)
 Similitude avec la pompe à chaleur à deux niveaux de puissance
 Créneau horaire réglable
 Temps de commutation réglables
Fig.7.14: Régulateur pour la connexion en parallèle de pompes à chaleur WPM Master
Le WPMMaster est commandé à partir de 6 touches. Les valeurs
d'état s'affichent sur un écran à cristaux liquides avec affichage
en texte clair (4x20caractères).
REMARQUE
Vous pouvez changer le contraste avec la combinaison de touches
(ECHAP), (MODE) et () pour un écran plus clair ou (ECHAP), (MODE) et
() pour un écran plus sombre. Maintenir pour cela les trois touches enfoncées jusqu'à ce que le contraste souhaité soit obtenu.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 93
7.9.2
Gestionnaire de pompe à chaleur
Commande centralisée et décentralisée
Attribution de priorités
Lors de la commande de plusieurs pompes à chaleur, une distinction peut être faite entre une production d'eau chaude sanitaire centralisée et décentralisée.
Pour un fonctionnement le plus efficace possible de l'ensemble
de l'installation, les pompes à chaleur sont commandées par le
régulateur maître avec différentes priorités. Le régulateur maître
reçoit ainsi un retour des différents gestionnaires de pompe à
chaleur et identifie alors par un défaut ou une demande décentralisée les pompes à chaleur bloquées. En combinant divers
types de pompe à chaleur (air/eau et eau glycolée/eau), ces dernières peuvent être commandées en fonction de la température
extérieure:
Commande centralisée
 Spécification centralisée des priorités pour l'eau chaude sanitaire, le chauffage, le rafraîchissement et la piscine
 Traitement individuel des exigences
 Spécification des niveaux de puissance maximaux pour la
production d'eau chaude sanitaire
 Évaluation décentralisée d'un défaut de pompe à chaleur
Commande décentralisée
 Spécification centralisée des priorités pour le chauffage et le
rafraîchissement
 Spécification décentralisée des priorités pour l'eau chaude
sanitaire et la piscine
 Fonctionnement en parallèle possible du chauffage et du rafraîchissement, ainsi que de la production d'eau chaude et
de la piscine
7.9.2
1)
2)
3)
 Utilisation préférentielle de pompes à chaleur air/eau audelà d'une température extérieure réglable
 Utilisation préférentielle de pompes à chaleur eau glycolée/
eau en dessous d'une température extérieure réglable
Afin d'obtenir une répartition la plus homogène possible des durées de fonctionnement, le régulateur maître démarre de préférence le compresseur avec la durée de fonctionnement la plus
courte. De plus, le régulateur maître calcule les durées de fonctionnement des différents compresseurs.
Branchements électriques de WPM Master
Le câble d’alimentation à 3 fils pour le gestionnaire de
pompe à chaleur (régulateur de chauffage N1) est amenée
à la pompe à chaleur (appareil avec régulateur intégré) ou
vers l’emplacement de montage ultérieur du gestionnaire de
pompe à chaleur (WPM). Le câble d’alimentation (L/N/
PE~230V, 50Hz) du gestionnaire WPM doit être sous tension permanente. Elle est, de ce fait, à saisir avant le contacteur de blocage de la société d’électricité ou à relier au courant domestique. Certaines fonctions de protection
essentielles seraient sinon hors service lors du blocage
EJP.
Le contacteur (K20) de la résistance immergée (E10) doit
être dimensionné, sur les installations mono-énergétiques
(2ème générateur de chaleur) en fonction de la puissance
de la résistance et fourni par le client. La commande (230 V
AC) s’effectue à partir du gestionnaire de pompe à chaleur
via les bornes X1/N et N1-J13/NO 4.
Le contacteur (K21) de la cartouche chauffante (E9) dans
le ballon d'eau chaude sanitaire doit être dimensionné en
fonction de la puissance de la cartouche et fourni par le
client. La commande (230 V AC) s'effectue à partir du gestionnaire de pompe à chaleur via les bornes X2/N et N1-X2/
K21.
4)
Les contacteurs décrits aux points 2 et 3 sont montés dans
la distribution électrique. Le câble de puissance des résistances électriques doivent être dimensionnées et protégées
selon la norme DIN VDE 0100.
5)
Le circulateur du circuit de chauffage (M13) est branché
aux bornes X2/N et N1-X2/M13.
6)
La pompe de charge d'eau chaude sanitaire (M18) est
branchée aux bornes X2/N et N1-X2/M18.
7)
Pour les pompes à chaleur air/eau à installer à l'extérieur, la
sonde retour est intégrée et amenée au gestionnaire de
pompe à chaleur via la ligne de commande. La sonde retour
doit être installée dans le doigt de gant du distributeur uniquement en cas d'utilisation d'un distributeur double sans
pression différentielle. Puis les fils simples doivent être fixés
aux bornes X3/GND et X3/R2.1. Le pont A-R2, situé entre
X3/B2 et X3/1 à l'état à la livraison, doit ensuite être déplacé
sur les bornes X3/1 et X3/2.
8)
La sonde extérieure (R1) est reliée aux bornes X3/GND
(Ground) et N1-X3/R1.
9)
La sonde d'eau chaude sanitaire (R3) est montée dans le
ballon d'eau chaude sanitaire et reliée aux bornes X3/GND
(Ground) et N1-X3/R3.
REMARQUE
Dans le cas de pompes à chaleur à courant triphasé, un contacteur de
puissance peut être commandé via le signal de sortie 230V du gestionnaire de pompe à chaleur.
Les fils de sonde peuvent être rallongés jusqu'à une longueur de 40 m
avec des câbles de 2 x 0,75 mm.
94 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Gestionnaire de pompe à chaleur
7.9.3
7.9.3
Configuration du réseau
Le réseau est de topologie linéaire et est raccordé aussi bien au
gestionnaire de pompe à chaleur qu'au régulateur maître par l’intermédiaire de la borne J11. Au maximum 32 noeuds sont disponibles dans le réseau (16 pour le régulateur et 16 pour les unités
de commande).
Fig.7.15: Exemple d’un réseau envisageable incluant trois gestionnaires de pompe à chaleur avec 3unités de commande (pGD)
Fig.7.16: Vue du raccordement à la borne J11 du gestionnaire de pompe à chaleur
Fig.7.17: 3 gestionnaires de pompe à chaleur avec leur alimentation en tension
REMARQUE
Nous recommandons d’utiliser un câble de raccordement torsadé, blindé,
de type AWG20/22 (0,75/0,34 mm²). La longueur maximale du réseau ne
doit pas être supérieure à 500m. La capacité linéique des câbles doit être
inférieure à 90pF/m.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 95
8
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8 Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.1
Exigences hydrauliques
Afin d’augmenter l’efficacité du système, s’assurer lors de l’intégration hydraulique d’une pompe à chaleur qu’elle ne produise
que le niveau de température réellement nécessaire. Le but est
de transmettre au système de chauffage le niveau de température généré par la pompe à chaleur non mélangé.
REMARQUE
Un circuit de chauffage mélangé n’est nécessaire que lorsque deux niveaux de température différents, par ex. chauffage par le sol et par radiateurs, doivent être alimentés.
Pour empêcher le mélange de deux niveaux de température différents, le mode chauffage est interrompu lors d'une demande
d’eau chaude sanitaire et la pompe à chaleur fonctionne avec les
températures départ plus élevées nécessaires à la production
d’eau chaude sanitaire.
Les exigences de base à remplir sont les suivantes :
 Protection contre le gel garantie chap. 8.2 page 96
 Maintien du débit d’eau de chauffage chap. 8.3 page 97
 Durée de fonctionnement minimale garantie
De plus, lors du réglage de la valeur consigne ou de la courbe de
chauffage, vérifier que le confort domestique est assuré, sans
toutefois régler la valeur consigne ou la courbe de chauffage à
une valeur plus élevée que nécessaire.
8.2
REMARQUE
Une température départ plus élevée d'un degré Kelvin entraîne une diminution de l'efficacité de l'installation de la pompe à chaleur de l'ordre de
2,5%.
Pour chauffer le bâtiment avec la température départ la plus
basse possible, le réseau de distribution de chauffage doit être
dimensionné sur cette température départ. Les exemples suivants conviennent au fonctionnement à des températures départ
basses:
 Chauffage par le sol
 Activation de dalle chauffante
 Ventilo-convecteurs
 Plafond rayonnant
 Registre de ventilation avec une plus grande surface
d'échange thermique
REMARQUE
Dans les bâtiments avec des températures départ basses, les radiateurs
ajoutés dans les salles de bain doivent être électriques. Les températures
départ basses suffisent en général pour sécher des serviettes. L'utilisation d'une cartouche chauffante dans un radiateur rempli d'eau n'est pas
pertinente.
Protection contre le gel garantie
Pour les pompes à chaleur montées à l’air libre ou traversées par
de l’air extérieur, des mesures sont à prendre pour empêcher
que l’eau de chauffage ne gèle lors de périodes d’arrêt et de défauts.
Lorsque la température tombe en dessous du niveau minimal
saisi par la sonde antigel (aller) de la pompe à chaleur, les circulateurs supplémentaires et de chauffage sont activés automatiquement pour garantir la protection contre le gel. En cas de défaut sur la pompe à chaleur des installations mono-énergétiques
ou bivalentes, le deuxième générateur de chaleur est autorisé à
démarrer.
Dans des bâtiments habités en permanence, l’utilisation de produit antigel dans l'eau de chauffage n’est pas recommandée. En
effet, la protection contre le gel est garantie en grande partie par
la régulation de la pompe à chaleur et le produit antigel altère l’efficacité de la pompe à chaleur.
Dans le cas de pompes à chaleur exposées au gel, une vidange
manuelle doit être prévue. L’installation doit être vidangée et le
cas échéant purgée en trois endroits après mise hors service de
la pompe à chaleur ou coupure de courant.
ATTENTION !
Sur les installations de chauffage comportant des durées de blocage de
la société d’électricité(EJP), la ligne d’alimentation du gestionnaire de
PAC doit être sous tension permanente (L/N/PE~230 V, 50 Hz). De ce fait,
elle doit être connectée avant le contacteur de blocage de la société
d’électricité ou reliée au courant domestique.
Le circuit de chauffage des installations de pompe à chaleur pouvant faire l'objet d'une coupure de courant non décelable (maison de vacances, par ex.) doit fonctionner avec une protection
antigel appropriée.
ATTENTION !
Si la pompe à chaleur fonctionne avec un mélange eau/glycol avec une
proportion de glycol de 25%, l'efficacité du chauffage et du
rafraîchissement est réduite d'environ 15%.
3RPSHjFKDOHXU
Fig. 8.1 : Schéma de câblage pour l'installation de pompes à chaleur exposées au gel
ATTENTION !
L’intégration hydraulique doit être réalisée de telle sorte que la pompe à
chaleur - et par conséquent la sonde intégrée - fassent toujours l'objet
d'une circulation, même en cas d'intégrations spéciales ou de mode
bivalent.
96 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.3
Maintien du débit d’eau de chauffage
Pour garantir le bon fonctionnement de la pompe à chaleur, le
débit minimal d’eau de chauffage indiqué dans les Informations
sur les appareils doit être assuré quels que soient les états de
fonctionnement. Le circulateur doit être dimensionné de telle
sorte qu'en cas de perte de pression maximale dans l'installation
(la quasi totalité des circuits de chauffage étant fermés), le débit
d'eau au travers de la pompe à chaleur soit assuré.
La détermination de l’écart de température nécessaire peut être
faite de deux manières :
 par calcul
chap. 8.3.1 page 97
 par lecture des tableaux de valeurs en fonction de la température de la source de chaleur chap. 8.3.2 page 97
Lors de la détermination du débit d'eau de chauffage dans le circuit du générateur de la pompe à chaleur, différents points doivent être pris en considération. Le débit minimum d'eau de
chauffage doit alors être garanti dans toutes les situations de
fonctionnement. Avec les pompes régulées, il faut particulièrement veiller au réglage d'une vitesse constante (par ex. Grundfos Alpha 2) et à ce que les fonctions de régulation internes de la
pompe ne conduisent pas à une chute rapide du débit volumique
(par ex. mise à l'arrêt de la pompe par la fonction de purge lors
de la détection de bulles d'air).
8.3.1
8.3.2
Avec des températures départ basses, un débit volumique plus
élevé, dépendant de l'installation et de la pompe à chaleur utilisée, est souhaitable. Les écarts suivants sont recommandés au
point de dimensionnement:
 35°C: écart d'env. 5K, mais jamais en dessous du
débit minimum d'eau de chauffage
 45°C: écart d'env. 7K, mais jamais en dessous du
débit minimum d'eau de chauffage
 55°C: écart max. de 10K, mais jamais en dessous du
débit minimum d'eau de chauffage
 65°C: écart max. de 10K, mais jamais en dessous du
débit minimum d'eau de chauffage
Avec les installations présentant des températures système extrêmement basses (températures retour < 25°C), spécifier un
écart max. de 5K au point de dimensionnement lors des planifications. Pour les installations de chauffage et de rafraîchissement, dimensionner sur le débit d'eau exigé le plus important
(débit d'eau de chauffage ou de rafraîchissement).
Calcul de l’écart de température
 Détermination de la puissance calorifique momentanée de
la pompe à chaleur à partir des courbes de puissance calorifique considérant une température moyenne de la source
de chaleur.
 Calcul de l’écart nécessaire à partir du débit minimum d'eau
de chauffage indiqué dans les Informations sur les appareils.
Exemple d’une pompe à chaleur air/eau
Capacité thermique 4PAC = 10,9 kW pour A10/W35
Capacité thermique spéc. de l’eau : 1,163 Wh/kg K
Débit minimum d'eau de chauffage nécessaire:
par ex. V = 1000 l/h = 1000 kg/h
Écart nécessaire :
REMARQUE
Les valeurs de l’écart de température nécessaire en fonction de la température des sources de chaleur sont mentionnées au chap. 8.3.2 page 97.
8.3.2
Écart de température en fonction de la température des sources de chaleur
La puissance calorifique de la pompe à chaleur dépend de la
température des sources de chaleur. En particulier pour la
source de chaleur air extérieur, la puissance calorifique générée
par la pompe à chaleur dépend fortement de la température actuelle de la source de chaleur.
L’écart maximal de température en fonction de la température de
la source de chaleur figure dans les tableaux suivants.
Pompe à chaleur air/eau
Température
de la source
de chaleur
de
à
Écart de température max. entre
départ et retour du chauffage
2 compresseurs
1 compresseur
-20 °C
-15 °C
2K
4K
-14 °C
-10 °C
2,5K
5K
-9 °C
-5 °C
3K
6K
-4 °C
0 °C
3,5K
7K
8K
1 °C
5 °C
4K
6 °C
10 °C
4,5K
9K
11 °C
15 °C
5K
10K
16 °C
20 °C
5,5K
11K
21 °C
25 °C
6K
12K
26 °C
30 °C
6,5K
13K
31 °C
35 °C
7K
14K
Tab. 8.1: Source de chaleur air extérieur (température affichée sur le gestionnaire de pompe à chaleur !), fonctionnement à un compresseur
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8.3.3
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
Pompe à chaleur eau glycolée/eau
Température
de la source de
chaleur
de
à
Écart de température max.
entre départ et retour de chauffage
Pompe à chaleur eau/eau
Température
de la source de
chaleur
de
à
Écart de température max.
entre départ et retour de chauffage
-5 °C
0 °C
10K
7 °C
12 °C
1 °C
5 °C
11K
13 °C
18 °C
11K
6 °C
9 °C
12K
19 °C
25 °C
12K
10 °C
14 °C
13K
15 °C
20 °C
14K
21 °C
25 °C
15K
10K
Tab. 8.3: Source de chaleur : nappe phréatique, fonctionnement à un compresseur
Tab. 8.2: Source de chaleur : géothermie, fonctionnement à un compresseur
8.3.3
Soupape différentielle
Sur les installations avec un circuit de chauffage et des débit volumiques réguliers dans le circuit consommateur, la pompe à
chaleur et le système de chauffage peuvent être alimentés par le
circulateur du circuit principal de chauffage (M13) (voir fig. 8.39
à la p. 122).
Lorsque des régulateurs de température ambiante sont utilisés,
les vannes de radiateur ou thermostatiques engendrent des
débit volumiques variables dans le circuit consommateur. Une
soupape différentielle installée en aval de la pompe de chauffage
non réglée du circuit principal (M13), entre le départ et le retour
du circuit de chauffage, doit compenser les variations de débit.
En cas de perte de pression croissante dans le circuit consommateur, par ex. du fait de vannes qui se ferment, une partie du
débit volumique est dirigée entre le départ et le retour du circuit
de chauffage et assure le débit minimum d’eau de chauffage à
travers la pompe à chaleur.
REMARQUE
Lorsqu’une soupape différentielle est utilisée, l’emploi de circulateurs à
régulation électronique limitant le débit volumique en cas de perte croissante de pression est interdit.
8.3.4
Réglage de la soupape différentielle
 Coupez tous les circuits de chauffage pouvant, en fonction
de l’utilisation qui en est faite, être également fermés en
phase de fonctionnement afin d’obtenir le débit d’eau le plus
défavorable. En règle générale, il s’agit des circuits de
chauffage des locaux donnant sur les côtés sud et ouest. Au
moins un des circuits de chauffage doit rester ouvert (par ex.
celui de la salle de bains).
 La soupape différentielle doit être ouverte jusqu'à atteindre
l'écart de température maximum entre le circuit départ et retour de chauffage indiqué dans le chap. 8.3.2 page 97 (en
fonction de la température actuelle de la source de chaleur).
L'écart de température doit être mesuré au point le plus proche possible de la pompe à chaleur.
REMARQUE
Une soupape différentielle trop fermée n’assure pas le débit minimum
d’eau de chauffage à travers la pompe à chaleur.
Une soupape différentielle trop ouverte peut nuire aux différents circuits
de chauffage, qui ne font plus l'objet d'une circulation suffisante.
Distributeur sans pression différentielle
Le découplage hydraulique du circuit générateur du circuit consommateur permet de garantir le débit minimum d’eau de chauffage à travers la pompe à chaleur, quels que soient les états de
fonctionnement (voir fig. 8.40 à la p. 123).
Le montage d’un distributeur sans pression différentielle est conseillé dans les cas suivants:
 installations de chauffage avec radiateurs
 installations de chauffage avec plusieurs circuits de chauffage
Des débit volumiques différents dans les circuits générateur et
consommateur sont compensés par le distributeur sans pression
différentielle. La section du distributeur sans pression différentielle doit être identique à celle du départ et du retour du système
de chauffage.
REMARQUE
Si le débit volumique est plus élevé dans le circuit consommateur que
dans le circuit de chauffage, la température départ maximale de la pompe
à chaleur dans les circuits de chauffage n’est plus atteinte.
 pertes de pression connues dans le circuit consommateur
(immeubles par ex.)
Le circulateur du circuit de chauffage principal (M13) assure le
débit d’eau de chauffage minimal de la pompe à chaleur quels
que soient les états de fonctionnement et sans que des réglages
manuels ne soient nécessaires.
98 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.3.5
Distributeur double sans pression différentielle
Le distributeur double sans pression différentielle est, pour les
pompes à chaleur, une alternative judicieuse au tampon parallèle, car il assure les mêmes fonctions sans réduire l’efficacité.
Le découplage hydraulique a lieu par le biais de deux distributeurs sans pression différentielle équipés respectivement d’un
clapet anti-retour (voir fig. 8.41 à la p. 123).
Avantages du distributeur double sans pression différentielle
 Découplage hydraulique des circuits générateur et consommateur
 Fonctionnement du circulateur (M16) dans le circuit générateur uniquement si un compresseur est en fonctionnement
en mode chauffage pour éviter les durées de fonctionnement inutiles
 Possibilité d'exploitation commune du ballon tampon en
série par la pompe à chaleur et le générateur de chaleur
supplémentaire
8.4
8.4
 Protection de la pompe à chaleur contre des températures
trop élevées lorsque le ballon tampon en série est alimenté
par une énergie externe
 Une circulation complète dans le ballon tampon en série garantit une durée de fonctionnement minimale du compresseur et du dégivrage quelle que soit la situation de fonctionnement
 Interruption du mode chauffage pour la production d’eau
chaude sanitaire et de piscine afin de pouvoir toujours exploiter la pompe à chaleur au niveau de température minimal.
REMARQUE
L’intégration hydraulique avec un distributeur double sans pression différentielle offre un maximum de flexibilité, de sécurité d’exploitation et
d’efficacité.
Circuit de distribution d'eau chaude sanitaire
Le circuit de distribution d’eau chaude sanitaire est constitué de
composants individuels adaptés les uns aux autres qui peuvent
être combinés différemment selon le besoin. Le débit maximum
d’eau de chauffage autorisé de chaque composant doit être respecté lors de la conception de l’installation.
Raccordement du ballon tampon et débit d'eau de
chauffage garanti
 Distributeur compact
KPV 25 (recommandé jusqu’à 1,3m3/h)
 Module d'extension pour le distributeur sans pression différentielle EB KPV (recommandé jusqu’à 2,0m3/h)
Modules d’extension du circuit de distribution
 Module mélangeur pour installations bivalentes
MMB 25 (recommandé jusqu'à 2,0m3/h)
 Station solaire de production d’eau chaude sanitaire
SST 25
REMARQUE
Dans les schémas d’intégration du chap. 8.14 page 114, les composants
du circuit de distribution d’eau chaude sanitaire sont représentés par des
tirets.
Circuit de chauffage non mélangé
Circuit de chauffage mélangé
 Distributeur double sans pression différentielle
DDV 25 (recommandé jusqu'à 2,0m³/h)
DDV 32 (recommandé jusqu'à 2,5m3/h)
DDV 50 (recommandé jusqu'à 7,5m³/h)
Modules pour le circuit de distribution de
chauffage
 Module de circuit de chauffage non mélangé
WWM25 (recommandé jusqu'à 2,5m³/h)
WWM50 (recommandé jusqu'à 8,0m³/h)
Production d’eau chaude sanitaire
 Module de circuit de chauffage mélangé
MMH25 (recommandé jusqu'à 2,0m³/h)
MMH50 (recommandé jusqu'à 8,0m³/h)
 Barre de distribution pour le raccordement de deux circuits
de chauffage
Ballon tampon
VTB 25 (recommandée jusqu'à 2,5m3/h)
Modules pour le circuit de distribution de la
production d'eau chaude sanitaire
 Module d'eau chaude sanitaire
WWM 25 (recommandé jusqu'à 2,5m3/h)
Barre de distribution pour le raccordement de KPV 25 et de
WWM 25
VTB 25 (recommandée jusqu'à 2,5m3/h)
 Module de pompe d'eau chaude sanitaire WPG25 ou 32
pour raccordement direct de la pompe de charge d'eau
chaude sanitaire sur le ballon d'eau chaude sanitaire (voir
fig. 8.36 à la p. 120)
Chaudière
Fig. 8.2 : Possibilités de combinaison du circuit de distribution de l'eau
chaude sanitaire
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8.4.1
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
Les diagrammes suivants mentionnent les pertes de pression
pour les différents composants:
Diagramme débit volumique/perte de pression
Groupe de raccordement des pompes à chaleur 1“ MMB 25
Perte de pression [bars]
Perte de pression [bars]
0,30
0,25
0,20
0,15
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,10
0,00
0,05
0,00
Diagramme débit volumique/perte de pression
Groupe de pompes UK 1“ WWM 25
0,30
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200 2400
Débit volumique [l/h]
0
200
400
600
800
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000
Débit volumique [l/h]
Fig. 8.5 : Diagramme de perte de pression WWM25
Fig. 8.3 : Diagramme de pertes de pression MMB25
Diagramme débit volumique / perte de pression
Groupe de pompes MK 1“ MMH 25
0,30
Perte de pression [bars]
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200 2400
Débit volumique [l/h]
Fig. 8.4 : Diagramme de perte de pression MMH25
8.4.1
Distributeur compact KPV 25
Le distributeur compact sert d’interface entre la pompe à chaleur,
le circuit de distribution du chauffage, le ballon tampon et éventuellement le ballon d’eau chaude sanitaire.
Un système compact est utilisé à la place de nombreux composants individuels, ce qui simplifie l'installation.
2
Soupape différentielle
3
Raccordements ballon
tampon filet. int. 1”
4
Raccordements pompe à
chaleur filet. int. 1”
5
Raccordements chauffage
filet. int. 1”
6
Raccordements vase
d'expansion filet. ext. ¾”
7
Raccordements réchauffement eau chaude sanitaire
filet. ext. 1”
8
Doigt de gant pour
sonde retour,
fusible plastique inclus
9
Vanne de sécurité
filet. ext. ¾”
REMARQUE
L’utilisation du distributeur compact KPV 25 avec une soupape différentielle est recommandée sur les installations de chauffage de surface et
Embase du circulateur du
circuit de chauffage
(non compris dans les
fournitures)
1
pour un débit d’eau de chauffage maximal de 1,3m3/h.
10
Robinets d'arrêt
11
Robinet d'arrêt avec clapet
anti-retour
12
Thermomètre
13
Isolation par coques
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.4.3
Résistance immergée
Ballon tampon
KPV 25
WWM 25
Résistance immergée
VTB 25
Vase d’expansion
Ballon d'eau chaude sanitaire
Ballon d'eau chaude sanitaire
Fig. 8.6 : Distributeur compact KPV 25 avec barre de distribution VTB 25 et
module d'eau chaude sanitaire WWM 25
Fig. 8.7 : Intégration du distributeur compact pour le mode chauffage et la
production d'eau chaude sanitaire
Perte de pression [bars]
0,50
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
Débit volumique (m3/h)
Fig. 8.8 : Perte de pression KPV 25 en fonction du débit volumique
8.4.2
Distributeur compact KPV 25 avec module d'extension EB KPV
En le combinant avec un module d’extension EB KPV, le distributeur compact KPV 25 devient un distributeur sans pression différentielle. Les circuits générateur et consommateur sont séparés hydrauliquement et possèdent chacun un circulateur.
8.4.3
REMARQUE
L’utilisation du distributeur compact KPV 25 avec un module d’extension
EB KPV est recommandée pour le raccordement de pompes à chaleur
avec un débit d’eau de chauffage de 2,0m3/h max.
Distributeur double sans pression différentielle DDV
Le distributeur double sans pression différentielle DDV sert d'interface entre la pompe à chaleur, le circuit de distribution du
chauffage, le ballon tampon et éventuellement le ballon d'eau
chaude sanitaire.
Un système compact est utilisé à la place de nombreux composants individuels, ce qui simplifie l'installation.
Il existe trois variantes du distributeur double sans pression différentielle disponibles en tant qu'accessoires:
 DDV25 (recommandé jusqu'à 2,0m³/h)
 DDV32 (recommandé jusqu'à 2,5m³/h)
 DDV50 (recommandé jusqu'à 7,5m³/h)
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8.4.3.1
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.4.3.1
Distributeur double sans pression différentielle DDV25 et DDV32
1
Raccordements chauffage
filet. int. 1 1/2"
2
Raccordements pompe à
chaleur filet. ext. 1 1/4"
4
Raccordements ballon tampon filet. int. 1 1/4"
5
Raccordements ballon
d'eau chaude sanitaire
filet. ext. 1 1/4"
&LUFXLWGHFKDXIIDJHQRQPpODQJp
&LUFXLWGHFKDXIIDJHPpODQJp
7
Manomètre
8
Vanne de sécurité
filet. int. 3/4"
9
Raccord en T pour montage du vase d'expansion
10
Clapet anti-retour
11
Doigt de gant pour
sonde retour
12
Isolation
''9
%DOORQWDPSRQ
DDV 25
DDV 32
Circulateur supplémentaire/
circulateur du circuit de chauffage principal filet. ext. 1"
Circulateur supplémentaire/
circulateur du circuit de chauffage principal filet. ext. 1 1/4"
6
Robinet d'arrêt 1"
Robinet d'arrêt 1 1/4"
6.1
Robinet d'arrêt 1" avec
clapet anti-retour
Robinet d'arrêt 1 1/4" avec
clapet anti-retour
Manchon double 1"
Manchon double 1 1/4"
Longueur de montage maximale avec pompe (calibre 180)
96cm
Longueur de montage maximale avec pompe (calibre 180)
98cm
3
13
8383
%DOORQG
HDX
FKDXGHVDQLWDLUH
Fig. 8.9 : Distributeur double sans pression différentielle DDV pour raccordement d'un circuit de chauffage mélangé, d'un dispositif auxiliaire externe de chauffage et d'une production d'eau chaude sanitaire en
option.
3RPSHjFKDOHXU
Fig. 8.10 :Intégration du distributeur double sans pression différentielle pour
mode chauffage et production d'eau chaude sanitaire
REMARQUE
La longueur de montage maximale du DDV, pompes comprises, s'élève à
env. 1m!
REMARQUE
Les sondes de température retour NTC-2 (pour WPM2004 et
WPM2006plus) et NTC-10 (pour WPM200 et WPMEconPlus) accompagnent le DDV25 et le DDV32 en tant qu'accessoires.
&LUFXLWGHFKDUJHSRXUOHGLPHQVLRQQHPHQWGXFLUFXODWHXUGXFLUFXLWGHFKDXIIDJHSULQFLSDOYLDODSRPSHjFKDOHXU
3HUWHGHSUHVVLRQ>[email protected]
&LUFXLWGHGpFKDUJHSRXUOHGLPHQVLRQQHPHQW
GXFLUFXODWHXUGXFLUFXLWGHGLVWULEXWLRQGXFKDXIIDJH
)RQFWLRQQHPHQWFRPPXQGHVFLUFXODWHXUVGXFLUFXLW
SULQFLSDOHWGXFLUFXLWGHGLVWULEXWLRQGXFKDXIIDJH
)OX[YROXPLTXH>[email protected]
Fig. 8.11 :Diagramme débit volumique-perte de pression pour DDV 25/32
102 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.4.3.2
8.4.3.2
Distributeur double sans pression différentielle DDV 50
Tout comme les distributeurs double sans pression différentielle
DDV25 et DDV32, le DDV50 sert d'interface entre la pompe à
chaleur, le circuit de distribution du chauffage et le ballon tampon. Dimensionné sur un débit volumique maximal de 8,0m³/h, le
DDV50 convient parfaitement à la technique appliquée aux installations conséquentes. Le DDV50 peut être combiné à deux
modules de distribution, au WWM50 pour un circuit de chauffage
non mélangé et au MMH50 pour un circuit de chauffage mélangé.
Module du circuit de chauffage mélangé MMH50
Module préfabriqué (diamètre nominal DN50) avec coquilles
d'isolation pour raccordement d'un circuit de chauffage mélangé.
Un mélangeur 3voies est également préinstallé avec un servomoteur (tension de branchement 230V). Utilisation possible
jusqu'à un débit maximum d'eau de chauffage de 8,0m³/h. Le
module offre de la place pour un circulateur avec une pompe de
dimension 280mm (avec bride et compensateur) présentant un
diamètre nominal DN32 et un calibre de 180mm.
Module de circuit de chauffage non mélangé
WWM50
Module préfabriqué (diamètre nominal DN50) avec coquilles
d'isolation pour raccordement d'un circuit de chauffage non mélangé, avec production d'eau chaude sanitaire ou de piscine. Utilisation possible jusqu'à un débit maximum d'eau de chauffage
de 8,0m³/h. Le module offre de la place pour un circulateur avec
une pompe de dimension 280mm (avec bride et compensateur)
présentant un diamètre nominal DN32 et un calibre de 180mm.
Fig. 8.14 :Configuration MMH50
Diagramme débit volumique / perte de pression
Groupe de pompes FL-MK DN 50 Art.-Nr.: 66548 EA KKW
0,80
Perte de pression [bars]
0,70
Fig. 8.12 :Configuration WWM50
0,50
0,40
0,30
0,20
0,80
Perte de pression [bars]
0,60
0,70
0,10
0,60
0,00
0
0,50
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
11
Débit volumique [l/h]
12
13
14
15
16
17
18
19
Fig. 8.15 :Diagramme de perte de pression MMH50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
11
Débit volumique [l/h]
12
13
14
15
16
17
18
19
Fig. 8.13 :Diagramme de perte de pression WWM50
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 103
8.5
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
1
Raccordements
chauffage
filet. ext. 2"
2
Raccordements
pompe à chaleur
filet. ext 2"
3
Raccordements
ballon tampon
filet. ext. 11/4"
4
Robinet à boisseau
sphérique KFE
5
Collier Victaulic
(4 au total)
6
Manomètre
7
Vanne de sécurité 3bars
8
Élément en T pour
raccordement MAG
9
Obturateur pour
clapet anti-retour
10
Obturateur
11
Doigt de gant pour
sonde retour
Tab. 8.4: Distributeur double sans pression différentielle DDV pour raccordement d'un circuit de chauffage mélangé, d'un dispositif auxiliaire externe de chauffage et d'une production d'eau chaude sanitaire en
option.
&LUFXLWGHFKDXIIDJH
&LUFXODWHXUGXFLUFXLWGHFKDXIIDJH
%DOORQWDPSRQ
''9
%DOORQWDPSRQ
3RPSHjFKDOHXU
&LUFXODWHXUVXSSOpPHQWDLUH
&LUFXODWHXUGXFLUFXLW(&6
1
Fig. 8.16 :Raccordement du distributeur double sans pression différentielle
pour mode chauffage et production d'eau chaude sanitaire
REMARQUE
Les sondes de température retour NTC-2 (pour WPM2004 et
WPM2006plus) et NTC-10 (pour WPM200 et WPMEconPlus) accompagnent le DDV50 en tant qu'accessoires.
REMARQUE
En tant que pompe pour le circuit principal de pompe à chaleur, le circulateur de type UPE120-32 est disponible comme accessoire.
REMARQUE
La hauteur de montage du DDV50 s'élève à env. 0,8m pour un calibre de
pompe de 180mm.
8.5
Tour hydraulique
La tour hydraulique HWK332 fournit un système hydraulique de
pompe à chaleur d'encombrement minimal. Elle se compose
d'un ballon tampon de 100 litres et d'un ballon de 300 litres avec
système hydraulique de pompe à chaleur préfabriqué. Les composants et modules de pompe inclus dans le système hydraulique pour un circuit de chauffage non mélangé avec respectivement un circulateur dans les circuits générateur et
8.5.1
consommateur sont montés dans une jaquette compacte et de
faible encombrement sur la tour hydraulique. Cette dernière est
reliée à la pompe à chaleur à l’aide de deux câbles hydrauliques
et d’un câble de raccordement électrique. Tous les composants
électriques tels que circulateurs, sondes et résistances électriques sont déjà reliés et prêts à fonctionner.
Généralités
Avantages de la tour hydraulique
 Coûts d'installation réduits
 Accessibilité de tous les composants
 Ballon tampon de 100l intégré permettant de limiter les commutations trop fréquentes de la PAC et donc d’accroître l’efficacité de l’installation
 Ballon d'eau chaude sanitaire intégré de 300l avec cartouche chauffante montée (1,5kW) pour la désinfection thermique
 Fonctionnement graduel du circulateur du circuit de chauffage autorisant une adaptation de la puissance en fonction
des besoins
 Résistance électrique commutable (2/4/6kW) d’appoint de
chauffage
 Prête au raccordement, comprend tous les composants essentiels tels que pompes, dispositifs de fermeture, technique de sécurité et gestionnaire de PAC (HWK 332 Econ)
Composants hydrauliques
 Ballon tampon de 100 l
 Ballon d’eau chaude sanitaire de 300 l
 Distributeur double sans pression différentielle
Dispositifs de protection
 Vanne de sécurité, pression d’ouverture 2,5bars
 Raccordement possible et simple du vase d'expansion demandé (non compris dans les fournitures)
 Résistance immergée de 6kW max. en option
104 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.6
Composants électriques
1
2
 Boîtier électrique complet avec contacteur de chauffage et
bornes de raccordement
3
4
 Gestionnaire de pompe à chaleur (uniquement la tour hydraulique HWK332Econ et HWK332Econ-E)
6
 2ème générateur de chaleur sous forme d’une résistance
électrique d’une puissance calorifique de 2, 4 ou 6 kW avec
protection par limiteur de température de sécurité
7
13
5
 Circuit de chauffage non mélangé incluant circulateur à régulation (graduel ou 3 niveaux), dispositifs de fermeture et
anti-retour
12
8
11
 Circuit primaire de génération de chaleur avec circulateur
(3 niveaux) et dispositifs de fermeture
9
REMARQUE
Le vase d'expansion requis, ainsi que le manomètre associé ne sont pas
contenus dans les fournitures et doivent être commandés séparément.
10
1
WPM EconPlus (pas sur HWK332)
2
Retour chauffage
3
Départ chauffage
4
Départ d'eau chaude sanitaire
5
Alimentation en eau froide
6
Ballon d'eau chaude sanitaire de 300litres
7
Circulateur à régulation électronique (M13)
8
Vase d’expansion
9
Conduite de raccordement du vase d'expansion
10
Ballon tampon en série de 100 litres
11
Pompe de charge d'eau chaude sanitaire (M18)
12
Résistance électrique commutable (2/4/6kW)
13
Circulateur supplémentaire non régulé (M16)
Fig. 8.17 :Configuration de la tour hydraulique HWK332Econ
8.5.2
Utilisations de la tour hydraulique HWK332/HWK332Econ/HWK332Econ-E
La tour hydraulique HWK est disponible dans les variantes
HWK332 (sans gestionnaire de pompe à chaleur), HWK332Econ
(gestionnaire de pompe à chaleur WPM EconPlus) et HWK332
Econ-E (avec gestionnaire de pompe à chaleur WPMEconPlus).
Le tableau suivant présente les combinaisons possibles entre les
pompes à chaleur et la tour hydraulique.
Référence de commande
REMARQUE
La tour hydraulique HWK332 peut également être combinée avec les
pompes à chaleur air/eau haute performance LA 6 à 17TU. Dans ce cas, la
tour hydraulique doit être raccordée conformément aux instructions de
montage au gestionnaire de pompe à chaleur mural WPMEconPlus ou
WPMEconPlus-E (avec LA6TU).
Pour type d'appareil
HWK 332
LA 11TAS (LA 11MAS)
LA11 jusqu'à 22PS
LI 9TES, LI 11TES, LI20TE
SI6 à 11TU
SIH5 à 11TE
WI 10TU, WI 14TU
HWK 332 Econ
LA 9TU, LA 12TU, LA 17TU
HWK 332 Econ-E
LA 6TU
Tab. 8.5: Combinaisons possibles entre pompe à chaleur et tour hydraulique
8.6
Ballon tampon
Un ballon tampon en série est recommandé sur les installations
de chauffage par pompes à chaleur pour garantir la durée de
fonctionnement minimale de 6 minutes de la PAC dans tous les
états de fonctionnement.
Les pompes à chaleur air/eau avec un dégivrage par inversion
de cycle extraient l’énergie de dégivrage du système de chauffage. Pour garantir le dégivrage, un ballon tampon doit être installé en série sur le départ des pompes à chaleur air/eau. La résistance y est également vissée dans le cas d’installations monoénergétiques.
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Avec les pompes à chaleur air/eau bibloc, il est possible d'installer le ballon tampon sur le retour de chauffage, car elles disposent d'une résistance intégrée.
REMARQUE
Lors de la mise en service de pompes à chaleur air/eau, et afin de garantir
le dégivrage, l’eau de chauffage doit être préchauffée au seuil inférieur
d’utilisation de 18°C min.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 105
8.6.1
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
ATTENTION !
Si une résistance électrique est montée dans un ballon tampon, celle-ci
doit être protégée en tant que générateur de chaleur selon la norme
DIN EN 12828 et être équipée d’un vase d’expansion ne pouvant être
bloqué et d’une vanne de sécurité homologuée.
Dans le cas de pompes à chaleur eau glycolée/eau et eau/eau,
le ballon tampon peut être installé dans le départ ou dans le retour si le mode de fonctionnement est entièrement monovalent.
Les ballons tampon en série sont exploités au niveau de température requis par le système de chauffage et ne peuvent pas être
utilisés pour suppléer aux durées de blocage (voir chap. 8.6.3
page 106).
Dans le cas de bâtiments à construction massive, ou en général
pour les systèmes de chauffage par surfaces, l’inertie du système de chauffage compense d’éventuelles durées de blocage.
REMARQUE
Contenance recommandée du ballon tampon en série : env. 10% du débit
horaire d’eau de chauffage de la pompe à chaleur. Dans le cas des pompes à chaleur à deux niveaux de puissance, un volume d’env. 8% est suffisant. Il ne doit pas dépasser de plus de 30 % le débit horaire d’eau de
chauffage.
Des ballons tampons surdimensionnés entraînent des durées de
fonctionnement du compresseur plus longues. Sur les pompes à
chaleur à deux niveaux de puissance, ceci peut entraîner une
mise en service inutile du deuxième compresseur.
ATTENTION !
Les ballons tampon ne sont pas émaillés et ne doivent donc en aucun cas
être utilisés pour le réchauffement de l'eau sanitaire. Ils doivent être mis
en place à l’abri du gel, à l’intérieur de l’enveloppe thermique du bâtiment.
Les fonctions de temporisation du gestionnaire de PAC permettent de compenser les durées de blocage à date fixe par une
augmentation programmée de la température.
8.6.1
Systèmes de chauffage avec régulation pièce par pièce
La régulation pièce par pièce permet d’adapter la température
ambiante désirée sans changer les réglages du gestionnaire de
pompe à chaleur. Lorsque la température de la pièce dépasse la
température ambiante de consigne choisie sur le régulateur, les
servomoteurs se ferment et les dispositifs de chauffage des pièces surchauffées ne sont plus parcourus par l’eau de chauffage.
Si la fermeture de certains circuits de chauffage réduit le débit
volumique, une partie du débit d’eau de chauffage s’écoule à travers la soupape différentielle ou le distributeur sans pression différentielle. De ce fait, la température retour augmente et la
pompe à chaleur s’arrête.
Dans les installations sans ballon tampon en série, la mise à l'arrêt s’effectue avant que toutes les pièces ne soient suffisamment
réchauffées. Les conditions de la société d’électricité interdisant
8.6.2
Sur les installations à ballon tampon, l’augmentation de la température retour est retardée par la circulation dans le ballon. Si le
ballon est mis en service en série, aucune élévation de température ne se produit dans le circuit. De plus grands volumes brassés d’eau de chauffage ont pour résultat des durées de fonctionnement plus longues et une meilleure efficacité moyenne sur
toute l’année (indice de travail annuel).
REMARQUE
Un ballon tampon en série augmente le volume d’eau de chauffage
brassé et garantit la sécurité d’exploitation même pour une demande de
chaleur réduite (quelques pièces uniquement).
Systèmes de chauffage sans régulation pièce par pièce
Sur les installations sans régulation pièce par pièce, il est possible de renoncer au ballon tampon des pompes à chaleur eau
glycolée/eau et eau/eau lorsque les circuits individuels de chauffage sont dimensionnés de telle sorte que la durée de fonctionnement minimale du compresseur d’env. 6 minutes soit assurée
même en période de transition lors d’un besoin en chaleur limité.
8.6.3
la mise en service de la pompe à chaleur plus de trois fois par
heure empêchent alors un redémarrage de la pompe à chaleur.
REMARQUE
En renonçant à une régulation pièce habitée par pièce habitée, un niveau
de température à peu près homogène règne à l’intérieur de l’enveloppe
thermique du bâtiment. Le réchauffement de certaines pièces à un niveau
de température supérieur (salle de bains par ex.) ne peut être réalisé qu’à
l’aide d’un rééquilibrage hydraulique.
Ballon tampon pour la compensation des durées de blocage
Lorsqu’une pompe à chaleur est installée dans un bâtiment de
construction légère (faible capacité d’accumulation) en combinaison avec des radiateurs, il est recommandé d’utiliser un ballon tampon supplémentaire avec un 2ème générateur de chaleur, celui-ci faisant office de ballon tampon à régulation
constante. Le ballon tampon est chauffé selon les besoins en
liaison avec le programme spécial du 2èmegénérateur de chaleur (gestionnaire de PAC). La régulation par mélangeur est activée si, pendant une durée de blocage, une demande est communiquée au 2ème générateur de chaleur. La résistance
électrique doit donc être réglée entre 80 et 90°C.
%DOORQ
WDPSRQ
Fig. 8.18 :Mode chauffage avec ballon tampon à régulation constante
Les caractéristiques techniques des différents ballons tampons
sont mentionnées ci-après. Dans le cas des ballons tampons de
type PSP, il s'agit d'un ballon tampon monté en dessous avec
une jaquette en tôle, cela signifie que la pompe à chaleur associée peut être installée directement sur le ballon tampon. Les ballons PSW sont montés sur pieds avec une enveloppe amovible.
106 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
Dimensions et poids
Capacité nominale
8.6.3
Unité
PSP 100E
PSP 120E
PSP 140E
PSW 100
PSW 200
PSW 500
PSW 1000
l
100
120
140
100
200
500
1000
512
600
700
790
850
1300
1950
1983
Diamètre
mm
Hauteur
mm
Largeur
mm
650
960
750
Profondeur
mm
653
780
850
Circuit de retour d’eau
de chauffage
Pouce(s)
Filet. ext. 1¼"
Filet. ext. 1¼"
Filet. ext. 1"
Filet. int. 1"
Filet. int. 1¼"
2 x 2½"
2½"
Départ d’eau de
chauffage
Pouce(s)
Filet. ext. 1¼"
Filet. ext. 1¼"
Filet. ext. 1"
Filet. int. 1"
Filet. int. 1¼"
2 x 2½"
2½"
bars
3
3
3
3
3
3
3
°C
95
95
95
95
95
95
95
4
4
3
3
3
Surpression de service
autorisée
Température maximale
du ballon
550
600
600
Pieds (réglables)
Unité(s)
Raccords résistance
électrique filet. int. 1½"
Nombre
1
1
2
2
3
3
6
kW
7,5
9
9
4,5
6
7,5
9
kWh / 24h
1,8
2,1
1,5
1,8
2,1
3,2
4,8
kg
54
72
72
55
60
115
125
Puissance calorifique
max.
par résistance électrique
Bride DN 180
Perte de chaleur 1
Poids
Nombre
1
1. Température ambiante 20 °C ; température du ballon 65°C
Tab. 8.6: Spécifications techniques du ballon tampon
REMARQUE
Selon l'article3, paragraphe3 de la directive européenne sur les équipements sous pression, les ballons d'eau chaude sanitaire et les ballons
tampons ne doivent pas faire l'objet d'un étiquetage CE. Cela signifie
entre autres que «les équipements sous pression et/ou modules... doivent être dimensionnés et fabriqués en conformité avec les bonnes pratiques des ingénieurs applicables dans un état membre afin de garantir
une utilisation sûre.»
5pGXFWHXU³ò³
9DQQHGHSXUJH
&RXYHUFOHGXEDOORQ
3ODTXHVLJQDOpWLTXH
5HPDUTXHGHPRQWDJH
3RVLWLRQDXFKRL[GXFOLHQW
9HUVLRQHQODQJXHV
2EWXUDWHXUò³
DYHFMRLQWWRULTXH
(QYHORSSHSODVWLTXH
Fig. 8.19 :Dimensions du ballon tampon sur pieds PSW 100 (voir également tab. 8.6 à la p. 107)
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 107
8.6.3
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
&DFKHIURQWDO
0LAQUESIGNALÏTIQUE
2EWXUDWHXUò³
3DVVDJHGHFkEOHV
(&6DUUrW
*RXORWWHGHFkEOHV
3DVVDJHVGHFkEOHVGDQV%$0
%DOORQjWXEHV
5DOORQJHGHWX\DXGX
ORWG
DFFHVVRLUHV
&DSXFKRQSUpPRQWp
(&6PDUFKH
2EWXUDWHXUò³
&DUWRXFKH*&RSW
Fig. 8.20 :Dimensions du ballon tampon PSP 100E monté en dessous de la pompe à chaleur eau glycolée/eau compacte (voir aussi tab. 8.6 à la p. 107)
7UDYHUVHVULYHWpHV
(DXFKDXGHVDQLWDLUH
Fig. 8.21 :Dimensions du ballon tampon PSP 120E monté en dessous (voir aussi tab. 8.6 à la p. 107)
(DXIURLGH
5S
5DLODXVRO_[_
3LHGVUpJODEOHV
Fig. 8.22 :Dimensions du ballon tampon PSP 140E monté en dessous des pompes à chaleur air/eau installées à l’intérieur (voir aussi tab. 8.6 à la p. 107)
108 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
&RXYHUFOHGXEDOORQ
8.6.5
5pGXFWHXU³ò³
9DQQHGHSXUJH
5pGXFWHXU³ò³
9DQQHGHSXUJH´
&RXYHUFOHGXEDOORQ
5HPDUTXHGHPRQWDJH
3ODTXHVLJQDOpWLTXH
3ODTXHVLJQDOpWLTXH
6RUWLHHDXGH
FKDXIIDJH
(QWUpHHDXGH
FKDXIIDJH
5pVLVWDQFH
pOHFWULTXH
(QWUpHHDXGH
FKDXIIDJH
5pVLVWDQFH
pOHFWULTXH
5pVLVWDQFH
pOHFWULTXH
5pVLVWDQFH
pOHFWULTXH
5pVLVWDQFH
pOHFWULTXH
5pVLVWDQFH
pOHFWULTXH
6RUWLHHDXGH
FKDXIIDJH
5HPDUTXHGHPRQWDJH
%ULGHG¶REWXUDWLRQ
-RLQW
,VRODWLRQ
&RXYUHEULGH
Fig. 8.23 :Dimensions des ballons tampon de 200l et de 500l (voir aussi tableau tab. 8.6 à la p. 107)
+DXWH
XUDS
SDUHLO
EDVFX
Op
7X\DX
Fig. 8.24 :Dimensions des ballons tampon de 1000l
8.6.4
Vase d'expansion/soupape de sécurité sur le circuit de la pompe à chaleur
Une augmentation de la pression se produit dans le circuit de la
pompe à chaleur en raison de l'augmentation de chauffe (dilatation de l’eau de chauffage). Celle-ci doit être compensée par un
vase d’expansion. Le dimensionnement est à réaliser en tenant
compte du volume d’eau de chauffage et des températures système maximales.
Lors du remplissage ou de l'augmentation de chauffe, la pression sur l’installation de chauffage peut atteindre un niveau non
8.6.5
autorisé. Celui-ci doit être abaissé au moyen d’une vanne de sécurité suivant EN 12828.
Installations bivalentes
Le vase d'expansion/soupape de sécurité intégrés au circuit de
la chaudière sont sans effet lorsque le mélangeur ferme hermétiquement. C’est la raison pour laquelle un vase d’expansion et
une vanne de sécurité sont nécessaires sur chaque générateur
Clapet anti-retour
Lorsqu’un circuit d’eau comporte plus d’un circulateur, chaque
module de pompes doit être équipé d’un clapet anti-retour pour
empêcher tout mélange avec le contenu des autres circuits de
chauffage. Veiller à ce que les clapets anti-retour ferment hermétiquement et qu’ils fonctionnent silencieusement pendant l’écoulement.
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REMARQUE
Des impuretés peuvent empêcher une fermeture complète. Ceci peut par
ex. conduire à une eau chaude sanitaire et une eau de piscine insuffisamment chaudes, car de l’eau de chauffage froide vient se mélanger à l’ECS
et à l’eau de piscine.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 109
8.7
8.7
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
Limitation de la température départ du chauffage au sol
Nombreux sont les tubes de chauffage au sol et les chapes qui
ne supportent pas de température supérieure à 55 °C. Pour être
sûr de ne pas dépasser cette température, un limiteur de la température départ max. doit être mis en place dans le cas d’un
mode de fonctionnement bivalent ou d’un chargement externe
du ballon tampon.
8.7.1
Limitation de la température départ par commutation de fin de course des
mélangeurs
Lorsque la chaudière fonctionne à pleine puissance et que la
température de la chaudière atteint son maximum, le mélangeur
est ouvert de manière à ce que la température départ maximale
de 55 °C env. ne soit pas dépassée. On empêche une ouverture
8.7.2
REMARQUE
Si un mélangeur est utilisé sur le circuit de chauffage par le sol ou dans
le cas d'un mode de fonctionnement bivalent régénératif, celui-ci se
ferme lorsque les températures sont trop élevées. Un contrôleur de température de sécurité interdit toute élévation trop importante de la température du système causée soit par l'inertie, soit par un défaut du mélangeur.
plus importante du mélangeur en verrouillant le commutateur de
fin de course libre en position.
Nous recommandons le montage d’un moteur de mélangeur
avec commutateur de fin de course afin de pouvoir interrompre
électriquement l’entraînement du moteur.
Limitation de la température départ par dérivation du mélangeur
Lorsque la chaudière fonctionne à pleine puissance, que la température de la chaudière atteint son maximum et que le mélangeur est complètement ouvert, la dérivation est ouverte de manière à ce que la température départ maximale ne soit pas
dépassée. Ceci permet de limiter la température départ. La
vanne de régulation doit être bloquée contre tout déréglage intempestif.
Nous recommandons des mélangeurs à dérivation interne.
¬ODSRPSHjFKDOHXU
Fig. 8.25 :Circuit de dérivation garantissant une température départ maximale
Cette limitation de la température départ convient particulièrement aux chauffages par le sol.
8.8
Mélangeur
En cas de fonctionnement avec seulement pompe à chaleur, le
mélangeur se trouve en position «fermée» (pour la chaudière) et
dirige l'eau en bypassant la chaudière. Les pertes par stagnation
sont ainsi évitées. Le mélangeur doit être dimensionné en fonction de la puissance de la chaudière et du débit.
8.8.1
Mélangeur 4 voies
Le mélangeur quatre voies est généralement nécessaire pour
des chaudières à fuel réglées sur des températures fixes. Ces
chaudières ne doivent pas être exploitées à des températures inférieures à 70 °C (éventuellement 60 °C). Le mélangeur ramène
par mélange la température de la chaudière à la température départ momentanément nécessaire.
8.8.2
Par un effet d'injection, le mélangeur maintient dans la chaudière
une circulation inverse au sens du circuit de chauffage, de sorte
que l'eau retournant vers la chaudière est toujours suffisamment
chaude pour que la température dans la chaudière ne descende
pas au-dessous du point de rosée (augmentation de la température de retour).
Mélangeur 3 voies
Le mélangeur trois voies est utilisé pour la régulation des circuits
de chauffage individuels et pour les chaudières à basse température ou à pouvoir calorifique avec régulation brûleur (par ex.
«chaudières à régulation en température glissante»).
8.8.3
La durée de fonctionnement de l’entraînement du mélangeur doit
être comprise entre 1 et 6minutes. Le gestionnaire de pompe à
chaleur commandant le mélangeur peut être réglé sur cette
durée de fonctionnement. Nous recommandons des mélangeurs
avec une durée de fonctionnement comprise entre 2 et 4 minutes.
Ces chaudières peuvent être traversées par de l’eau de retour
froide. Le mélangeur trois voies sert donc de robinetterie de commutation. Il est entièrement fermé lorsque seule la pompe à chaleur fonctionne (évite des pertes par stagnation) et est entièrement ouvert en mode chaudière.
Électrovanne 3 voies (robinetterie de commutation)
Nous la déconseillons puisqu’elle n'est pas fiable pour cette
fonction et que des bruits de commutation peuvent être transmis
au système de chauffage.
110 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.9
8.9
Formation de calcaire dans les installations de chauffage à eau chaude
Il n’est pas possible d’empêcher la formation de calcaire dans les
installations de chauffage à eau chaude sanitaire. Sa quantité
est cependant négligeable dans les installations ayant des températures départ inférieures à 65°C. Avec les pompes à chaleur
moyenne et haute température, et plus particulièrement les installations bivalentes dans une plage de puissance importante
(combinaison pompe à chaleur+chaudière), des températures
départ de 60°C et plus peuvent également être atteintes. C'est
pourquoi l'eau additionnelle et de remplissage doivent correspondre aux valeurs indicatives suivantes, selon VDI 2035,
feuillet1. Consulter le tableau pour en prendre connaissance.
Puissance
calorifiquetotale
en [kW]
≥ 20 < 50l/kW
≤ 11,2°GH
50 - 200 kW
≤ 11,2°GH
≤ 8,4°GH
< 0,11°GH 1
20 - 600 kW
≤ 8,4°GH
≤ 0,11°GH 1
< 0,11°GH 1
1
1
> 600
< 0,11°GH
1
< 0,11°GH
Acier
inoxydable
<70
+
o
HCO3-
70-300
+
+
>300
+
o/+
<70
+
+
70-300
+
o/-
Sulfates (SO42-)
HCO3- / SO4-
≥ 50l/kW
≤ 16,8°GH
< 50kW
Plage de
concentration
(mg/l ou ppm)
Conductibilité
électrique
Volume spécifique à l'installation (VDI2035)
< 20l/kW
Critère
d’appréciation
< 0,11°GH
< 0,11°GH
1
1. Cette valeur diffère de la valeur admise pour l'échangeur thermique des pompes à chaleur (voir fig. 8.8 à la p. 111).
Tab. 8.7: Valeurs indicatives pour l'eau additionnelle et de remplissage selon
VDI2035
Indépendamment des exigences légales, les valeurs limites inférieures ou supérieures suivantes ne doivent pas être dépassées
pour les différents composés présents dans l'eau de chauffage
utilisée, afin de garantir un fonctionnement fiable de la pompe à
chaleur. Pour ce faire, effectuer une analyse de l'eau avant la
mise en service de l'installation. Si le résultat de l'analyse révèle
pour un indicateur maximum un «-» ou pour deux indicateurs
maximum un «o», l'analyse doit être considérée comme négative.
pH
NH4+
Cl-
Cl2
Cuivre
>300
o
-
<1,0
+
+
o/-
>1,0
+
< 10 µS/cm
+
o
10-500 µS/cm
+
+
> 500 µS/cm
+
o
< 6,0
o
o
6,0-7,5
o/+
o
7,5-9,0
+
+
> 9,0
+
o
<2
+
+
2-20
+
o
> 20
+
-
<300
+
+
>300
o
o/+
<1
+
+
1-5
+
o
>5
o/+
o/-
Acide sulfhydrique
(H2S)
< 0,05
+
+
> 0,05
+
o/-
<5
+
+
CO2
5-20
+
o
>20
+
-
4,0-8,5
+
+
+
Dureté de l'eau (°dH)
Nitrate (NO3)
Fer (Fe)
Aluminium (Al)
Manganèse (Mn)
<100
+
>100
+
o
< 0,2
+
+
> 0,2
+
o
< 0,2
+
+
> 0,2
+
o
< 0,1
+
+
> 0,1
+
o
Tab. 8.8: Valeurs limites pour la qualité de l'eau de chauffage
Résistance des échangeurs thermiques en acier inoxydable à
plaques brasées au cuivre ou soudées aux substances contenues dans l’eau
Remarques
«+» = Résistance normalement bonne
«o» = Des problèmes de corrosion peuvent apparaître,
en particulier lorsque plusieurs facteurs indiquent l'évaluation
«o»
«-» = Utilisation déconseillée
La qualité de l'eau doit être contrôlée au bout de 4 à 6semaines,
car dans certaines circonstances, sous l'effet de réactions chimiques, elle peut varier lors des premières semaines d'exploitation.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 111
8.10
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.10 Impuretés dans l’installation de chauffage
Lors du montage d’une pompe à chaleur sur des installations de
chauffage déjà en place ou nouvelles, le système doit être rincé
pour éliminer les dépôts et les matières en suspension. Ces impuretés peuvent amoindrir la chaleur diffusée par les radiateurs,
entraver le débit ou se fixer dans le condenseur de la pompe à
chaleur. Lorsque ces nuisances sont très importantes, la pompe
à chaleur risque, par sécurité, d’être mise hors tension. L’infiltration d’oxygène dans l’eau de chauffage provoque la formation de
produits d’oxydation (rouille). D’autre part, il est fréquent que
l’eau de chauffage soit souillée par des restes d’agents organiques de lubrification et d’étanchement. Ces deux causes peuvent individuellement ou ensemble réduire le rendement du condenseur des pompes à chaleur. Dans les deux cas, le
condenseur doit être nettoyé.
Les produits de nettoyage doivent être utilisés avec précaution
en raison de leur teneur en acide. Respecter les prescriptions
des caisses de prévoyance d’accidents. En cas de doute, il est
préférable de consulter le fabricant des produits chimiques.
ATTENTION !
Après le nettoyage, la neutralisation doit absolument se faire avec les
produits appropriés pour éviter d’endommager l'installation de
chauffage.
D’une manière générale, l’installation de chauffage doit être séparée de la pompe à chaleur avant le rinçage. À cette fin, des robinets d’arrêt doivent être disponibles sur le départ et le retour
pour éviter des fuites d’eau de chauffage. Le rinçage s’effectue
directement par les raccords d'eau de la pompe à chaleur.
Sur les installations de chauffage avec des composants en acier
(par ex. tubes, ballon tampon, chaudière, collecteurs, etc.), il y a
toujours risque de corrosion due à un excès d’oxygène. Cet oxygène gagne le système de chauffage par les vannes, les circulateurs ou les tuyaux en matière plastique.
REMARQUE
Nous recommandons donc d’équiper chaque installation de chauffage
ouverte à la diffusion d’un dispositif électrophysique contre la corrosion.
D’après le niveau actuel de nos connaissances, l’installation ELYSATOR
convient bien.
8.11 Intégration d’un générateur de chaleur supplémentaire
8.11.1 Chaudière à régulation constante (par mélangeur)
Dans ce type de chaudière, si le gestionnaire de pompe à chaleur le valide, l’eau est toujours chauffée à une température fixe
(par ex. 70 °C). La température choisie doit être réglée à un niveau tel que la production d’eau chaude sanitaire puisse également être effectuée, si besoin, par la chaudière.
La régulation du mélangeur est prise en charge par le gestionnaire de pompe à chaleur qui commande la chaudière en cas de
besoin et ajoute autant d’eau provenant de la chaudière que nécessaire pour obtenir la température de consigne de retour ou
d’eau chaude sanitaire requise.
La chaudière est commandée via la sortie du 2ème générateur
de chaleur du gestionnaire de pompe à chaleur. Le mode de
fonctionnement du 2ème générateur de chaleur doit être paramétré sur «constant».
REMARQUE
Lorsque le programme spécial «2ème générateur de chaleur» est activé,
la chaudière est maintenue, après une demande, à sa température de
fonctionnement pendant au moins 30 heures, ce qui empêche une attaque de corrosion due à des durées de fonctionnement trop courtes.
8.11.2 Chaudière à régulation en température glissante (régulation brûleur)
Contrairement à une chaudière à régulation constante, une
chaudière à régulation glissante fournit directement la température d’eau de chauffage correspondant à la température extérieure. La vanne d’inversion 3 voies n’a pas de fonction régulatrice, mais est uniquement chargée de faire passer le débit d'eau
de chauffage à travers la chaudière ou non. Dans le cas d’un
fonctionnement avec seulement la pompe à chaleur, l’eau de
chauffage bypasse la chaudière pour éviter des pertes dues au
rayonnement de chaleur de la chaudière. En cas de systèmes bivalents, il n’est pas nécessaire d’utiliser une régulation brûleur
propre, puisque cette commande peut être assurée par le gestionnaire de PAC. Lorsqu'une régulation brûleur assujettie aux
conditions atmosphériques est déjà disponible, son alimentation
en tension doit être interrompue en cas de fonctionnement de la
seule pompe à chaleur. À cette fin, la commande de la chaudière
doit être raccordée à la sortie du 2ème générateur de chaleur du
gestionnaire de pompe à chaleur. Le mode de fonctionnement
du 2ème générateur doit être paramétré sur «glissant». La
courbe caractéristique de la régulation brûleur est adaptée en
conséquence au gestionnaire de pompe à chaleur.
REMARQUE
Sur une installation bivalente, la commande d’une résistance immergée
supplémentaire d'appoint de chauffage (E10.1) est impossible.
'pSDUWFKDXIIDJH
111
'HOD3$&
*+
Fig. 8.26 :Schéma de câblage d’une chaudière avec fonctionnement à régulation en température glissante
112 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.12
8.11.3 Générateur de chaleur régénératif
Le gestionnaire de pompe à chaleur dispose d’un mode de fonctionnement propre permettant d’intégrer des générateurs de chaleur régénératifs, comme une chaudière à combustible solide ou
des installations solaires thermiques. Il est possible de choisir
dans la pré-configuration le mode de fonctionnement «bivalentrégénératif». Dans ce mode, l’installation de chauffage par
pompe à chaleur se comporte comme une installation monoénergétique; lorsque la part de chaleur régénérative augmente,
la pompe à chaleur est automatiquement bloquée et la chaleur
produite par la source d’énergie renouvelable est mélangée au
système de chauffage. Les sorties du mélangeur bivalent (M21)
sont activées.
Lorsque la température du ballon régénératif est suffisamment
élevée, la pompe à chaleur est également bloquée pendant la
production d’eau chaude sanitaire ou de piscine.
Une sonde départ (R9) doit être montée dans les pompes à chaleur n’en possédant pas. Le mode «Bivalent-régénératif » ne
peut pas être choisi pour les pompes à chaleur réversibles et les
installations de chauffage par pompes à chaleur munies d'un
3èmecircuit de chauffage, car la sonde (R13) est déjà utilisée.
7
7
G
1%
5
0
111
00$0=
(
X
Fig. 8.27 : Exemple de câblage du mode chauffage avec chaudière à combustible solide
8.12 Réchauffement d'eau de piscine
Le circuit hydraulique pour piscine est parallèle au circuit de
chauffage et d'ECS. Le réchauffement de l'eau de piscine doit
être effectué par un échangeur thermique de piscine (intégration
hydraulique, voir fig. 8.54 à la p. 134).
A
6:7
,'
'
Filtre
B
Pompe de filtration
C
Régulateur de piscine (thermostat)
F
Minuterie
M19
Circulateur de piscine
RBG
Module de relais
La puissance de transmission de l'échangeur thermique doit être
adaptée aux particularités de la pompe à chaleur, comme par ex.
des températures départ de 55 °C max. et le débit minimum
d'eau de chauffage de la pompe à chaleur.
La puissance nominale n'est pas la seule caractéristique fondamentale ; le choix de la PAC doit également prendre en considération le type de construction, le débit à travers l'échangeur thermique et le réglage du thermostat. De plus, le dimensionnement
doit également tenir compte de la température de dimensionnement de l'eau de piscine (par ex. 27 °C) et du débit de circulation
du bassin.
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1
0
7
%
5%*
.
Il est conseillé de commander le chauffage de la piscine progressivement. La demande d'eau de piscine doit uniquement être
transmise au gestionnaire de pompe à chaleur lorsqu'il est certain que la pompe de la piscine (M19) fonctionne et que la pompe
de filtration est en marche.
&
$
.
/&
1
7
:PD[
0
Fig. 8.28 :Raccordement hydraulique pour le réchauffement d'eau de piscine
par pompe à chaleur
REMARQUE
L'intégration présentée s'applique uniquement aux pompes à chaleur dotées du gestionnaire WPM2006/2007.
REMARQUE
Dans les installations de chauffage par pompe à chaleur où le circulateur
M16 n'est pas utilisé (pas de distributeur double sans pression différentielle par ex. chap. 8.4.3 page 101), la sortie de pompe peut être utilisée
pour la commande du circulateur de piscine. Dans le menu «Réglages Commande de pompe de l'installation», il suffit de régler "pompe supplémentaire" CS pour piscine sur «Oui».
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 113
8.13
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.13 Charge du ballon à régulation constante
Une régulation à deux thermostats et un contacteur (2 contacts)
est nécessaire pour la régulation des ballons tampons à grand
volume qui doivent être chargés à température constante.
/
1
,'635
REMARQUE
La connexion représentée ici assure le chargement complet du ballon
tampon et empêche ainsi une synchronisation de la pompe à chaleur.
1
%
7!
%DOORQWDPSRQ
$
$
%
7!
Fig. 8.29 :Réglages d'un chargement du ballon à régulation constante
8.14 Circulateurs à régulation électronique dans les installations de
chauffage
La directive européenne d'écoconception exige qu'à compter du
01janvier2013 des circulateurs à régulation électronique soient
utilisés dans les installations de chauffage. Avec ces circulateurs, le débit volumique ou la vitesse de la pompe est régulé via
la perte de pression du circuit de chauffage. Si la charge de
chauffage diminue dans un bâtiment, les vannes thermostatiques du circuit de chauffage se ferment et la pression du système augmente. Le circulateur à régulation électronique détecte
l'augmentation de pression et diminue le débit volumique en conséquence. Cela a pour conséquence que le débit volumique minimal ne peut éventuellement plus être garanti par la pompe à
chaleur.
Équilibrage hydraulique avec un nouveau réglage
de la soupape différentielle
Dans le cas d'une installation de chauffage existante avec soupape différentielle, si le circulateur non régulé doit être remplacé
un circulateur à régulation électronique, l'intégration hydraulique
de la pompe à chaleur doit être vérifiée et éventuellement adaptée. Dans le pire cas, le débit volumique minimal exigé dans les
informations de la pompe à chaleur doit être assuré. Pour ce
faire, il existe trois possibilités:
Les circulateurs à régulation électronique doivent être combinés dans les
nouvelles installations uniquement avec une soupape différentielle,
lorsqu'ils peuvent être commandés par le gestionnaire de pompe à chaleur avec un signal 0-10V.
Montage de distributeur double sans pression
différentielle
Dans ce cas, la soupape différentielle existante doit être remplacée par un distributeur double sans pression différentielle (voir
chap. 8.4.3 page 101). Même dans des circuits de chauffage fermés, le débit volumique minimal est garanti par le DDV. Le circulateur à régulation électronique est ici installé comme circulateur
du circuit de chauffage. Si les radiateurs sont fermés, les circulateurs à régulation électronique réduisent le débit volumique.
Commande du circulateur par le gestionnaire WPM
EconPlus
Sur les pompes à chaleur dotées du gestionnaire de pompe WPMEconPlus, il existe la possibilité de commander le circulateur à
régulation électronique, grâce à une mise à jour logicielle, via le
gestionnaire avec un signal compris entre 0 et 10V. Condition
préalable: le circulateur à régulation électronique doit présenter
un signal d'entrée de 0-10V. Dans ce cas, aucune transformation
du système hydraulique n'est nécessaire.
Le circulateur à régulation électronique est réglé de telle sorte
qu'il dispose du débit minimum d'eau de chauffage demandé
même lors d'une augmentation de la pression de l'installation. Il
convient alors de vérifier le réglage de la soupape différentielle
conformément au chap. 8.3.3 page 98. Si le débit minimum
d'eau de chauffage n'est pas respecté, le circuit consommateur
doit alors être séparé hydrauliquement par un distributeur sans
pression différentielle.
REMARQUE
REMARQUE
Dans les trois cas, à la fin des transformations, un équilibrage hydraulique doit être réalisé et les paramètres de régulation du gestionnaire de
pompe à chaleur doivent être vérifiés.
Branchements électriques des circulateurs à
régulation électronique
Les circulateurs à régulation électronique présentent des courants de démarrage élevés, qui peuvent réduire la durée de vie
du gestionnaire de pompe à chaleur. Pour cette raison, il convient d'installer un relais de couplage entre la sortie du gestionnaire de pompe à chaleur et le circulateur à régulation électronique.
Cela n'est pas nécessaire si le courant de service maximal autorisé de 2A et le courant de démarrage maximal autorisé de 12A
du gestionnaire de pompe à chaleur ne sont pas dépassés par le
circulateur à régulation électronique ou si le fabricant de la
pompe le valide.
ATTENTION !
Il est interdit de connecter plus d'un circulateur à régulation électronique
via une sortie de relais.
114 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15
8.15 Intégration hydraulique
La régulation du système de chauffage est identique pour les
pompes à chaleur air/eau, eau glycolée/eau et eau/eau, toutefois
l’intégration hydraulique diffère en fonction de la source de chaleur.
Les schémas d’intégration des pages suivantes sont des solutions standard pour les cas d’utilisation les plus fréquents. La
commande des composants individuels est assurée par le ges-
Légende
1.
1.1
1.2
1.3
1.7
2
3.
3.1
4.
5.
13.
14.
E9
E10
E10.1
E10.2
E10.3
E10.4
E10.5
F7
K20
K21
N1
N12
M11
M13
M15
M16
M18
M19
R1
R2
R3
R5
R9
R12
R13
SMF
TC
EV
KW
WW
MA
MZ
Y13
tionnaire de pompe à chaleur. Parallèlement aux contacts de
raccordement, les composants hydrauliques du système de distribution d’eau chaude sanitaire sont représentés dans les schémas par des tirets. Respecter le débit d’eau de chauffage maximal autorisé (voir chap. 8.4 page 99).
Vous pouvez télécharger d’autres schémas d’intégration sous
www.dimplex.de/fr.
7&
Pompe à chaleur
Pompe à chaleur air/eau
Pompe à chaleur eau glycolée/eau
Pompe à chaleur eau/eau
Pompe à chaleur bibloc air/eau
Gestionnaire de pompe à chaleur
Ballon tampon en série
Ballon régénératif
Ballon d'eau chaude sanitaire
Échangeur thermique de piscine
Source de chaleur
Distributeur compact
Cartouche chauffante
2ème générateur de chaleur (2ème GDC)
Résistance électrique
Chaudière à gaz/fuel
Chaudière à combustible solide
Ballon central (eau)
Installation solaire
Contrôleur de température de sécurité
Contacteur 2ème générateur de chaleur
Contacteur de la résistance immergée - eau chaude
Régulateur de chauffage
Régulateur solaire
(non compris dans la fourniture de la PAC)
Pompe primaire source de chaleur
Circulateur du circuit de chauffage
Circulateur du 2èmecircuit de chauffage
Circulateur supplémentaire
Pompe de charge d'eau chaude sanitaire
Circulateur d'eau de piscine
Sonde extérieure murale
Sonde retour
Sonde d'ECS
Sonde du 2ème circuit de chauffage
Sonde départ
Sonde de fin de dégivrage
Sonde 3ème circuit de chauffage/ballon régénératif
Collecteur d’impuretés
Régulateur de température ambiante
Distribution électrique
Eau froide
Eau chaude sanitaire
Mélangeur ouvert
Mélangeur fermé
Vanne d’inversion 3 voies
Vanne à commande thermostatique
0
Mélangeur 3 voies
Mélangeur 4 voies
0
Vase d’expansion
Jeu de soupape de sécurité
Sonde de température
Départ
Retour
Consommateur de chaleur
Robinet d'arrêt
Robinet d'arrêt avec clapet anti-retour
Robinet d'arrêt avec vidange
Circulateur
Soupape différentielle
Vanne d'inversion 3 voies avec organe moteur
Vanne 2 voies avec organe moteur
:
Contrôleur de température de sécurité
Purgeur d’air haute performance avec séparateur
de microbulles
Résistance électrique (chauffage)
Collecteur d’impuretés
Vase d’expansion
Thermostat
REMARQUE
Les intégrations hydrauliques suivantes constituent des représentations
schématiques des composants nécessaires au fonctionnement et servent
de référence et d'aide pour la planification à réaliser.
Elles ne comportent pas toutefois tous les dispositifs de sécurité requis
selon la norme DIN EN 12828, ni tous les composants pour le maintien constant de la pression ou les autres organes d'arrêt éventuellement nécessaires
aux travaux de maintenance et d'entretien.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 115
8.15.1
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15.1 Intégration de la source de chaleur
La pompe primaire source de chaleur M11 transmet la chaleur
prélevée dans l’environnement à l’évaporateur de la pompe à
chaleur. Sur les pompes à chaleur air/eau, cette opération est effectuée par le ventilateur monté dans la pompe.
L’intégration de la source de chaleur Terre ou Nappe phréatique
est représentée dans les figures suivantes.
Source de chaleur Terre
Pour la purge de la source de
chaleur, chaque circuit d'eau
glycolée doit être muni d'un robinet d'arrêt.
Les circuits d'eau glycolée doivent tous être de même longueur pour garantir une circulation régulière et une puissance
spécifique d'extraction des homogène.
Les dispositifs de remplissage et
de purge sont à installer au point
le plus haut du terrain.
Un purgeur haute performance
doit être installé au point le plus
haut et le plus chaud possible du
circuit d’eau glycolée.
Le circulateur d'eau glycolée de
l'installation de source de chaleur doit être installé si possible
en dehors du bâtiment et protégé de la pluie.
M11
(X2-M11)
N1
1.2
20000000
S'il est installé dans le bâtiment,
il doit être isolé de manière étanche à la diffusion de la vapeur
pour éviter la formation d’eau de
condensation et de glace. De
plus, des travaux d’insonorisation peuvent être nécessaires.
Fig. 8.30 :Représentation schématique de l’intégration des pompes à chaleur eau glycolée/eau
Source de chaleur: nappe phréatique
Légende:
N1
1.2
30000000
Fig. 8.31 :Représentation schématique de l’intégration des pompes à chaleur eau/eau
M11
(X2-M11)
Deux puits sont nécessaires
pour le captage de la nappe phréatique, un «puits d’alimentation» et un «puits de remplissage». Le puits de remplissage
doit être disposé dans le sens
d’écoulement de la nappe phréatique. La pompe submersible
et les têtes de pompe doivent
être fermées de façon hermétique.
1.2
Pompe à chaleur
eau glycolée/eau
1.3 Pompe à chaleur
eau/eau
M11 Pompe primaire pour eau
glycolée
ou nappe phréatique
N1 Gestionnaire de pompe à
chaleur
chauffage
116 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15.2
8.15.2 Pompe à chaleur eau glycolée/eau monovalente
TC
Un circuit de chauffage avec soupape différentielle
R1
(X3-R1)
Monovalent
1er circuit de
chauffage
Chauffage
2ème circuit de
chauffage
Non
Eau chaude sanitaire
Non
Piscine
Non
(X3-M13)
Pour des installations sans régulation pièce par pièce (TC), la
soupape différentielle doit être
réglée de telle sorte qu’en
liaison avec une pompe de
chauffage non réglée (M13), le
débit min. d’eau de chauffage
soit garanti quelle que soit la situation de fonctionnement.
Le ballon tampon en série augmente le volume brassé et garantit les durées de fonctionnement min. requises par le
compresseur lorsque seules
quelques pièces requièrent de
la chaleur (salle de bains par
ex.).
KPV
M13
Réglage
T
2
N1
1
3
Pré-configuration
Mode de fonctionnement
E10.1
(X2-K20)
00211004
Fig. 8.32 :Schéma d’intégration pour le mode de fonctionnement monovalent de la pompe à chaleur avec un circuit de chauffage et un ballon tampon en série (un volume tampon minimal de 10% du débit nominal est à assurer par un ballon
tampon en série ou d’autres mesures adéquates)
TC
TC
Deux circuits de chauffage avec distributeur sans pression différentielle
T
M15
(N1-N011)
MMH
M
R1
(X3-R1)
T
(X2-M18)
M18
(X2-M13)
VTB
M11
(X2-M11)
4
T
R3
(X3-R3)
N1
3
1.2
20122024
Réglage
Monovalent
1er circuit de
chauffage
Chauffage
2ème circuit de
chauffage
Chauffage
3ème circuit de
chauffage
Non
Eau chaude sanitaire
Oui avec
sonde
Cartouche chauffante
Oui
Piscine
Non
S’il y a plus d’un circuit de chauffage, les circuits générateur et
consommateur doivent être séparés hydrauliquement.
KPV
M13
WWM
EB KPV
VTB
M22
(N1-N012/N013)
M13
(X2-M13)
WWM
R5
(X3-R5)
Pré-configuration
Mode de fonctionnement
Le distributeur sans pression différentielle assure le débit d'eau
de chauffage et doit avoir la
même section que le départ et le
retour.
E9
(X2-K21)
Fig. 8.33 :Schéma d’intégration pour le mode de pompe à chaleur monovalent avec deux circuits de chauffage, un ballon tampon en série et un réchauffement d’eau chaude sanitaire.
www.dimplex.de/fr
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 117
8.15.2
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
R5
R3
2
2
3
M15
R1
M11
Branchements électriques des installations de chauffage par pompes à chaleur monovalentes
E+
E-
J17
C16
Y5
N1
J7
C12
NO18
J22
ID12
ID10
C9
NO17
NO11
NO16
ID9
NO10
C16
NO9
J16
GND
B8
C9
B7
ID16
NC15
J19
B6
IDC15
C15
ID15
IDC1
J21
ID15H
ID8
NC8
NO15
J15
J6
ID16H
NC14
ID7
K5
X3
NC12
NO12
EV
230V/
400V
2
NO13
Y6
IDC9
ID11
J20
B9
ID13H
J23
BC9
ID13
C13
GND
5
B10
J18
NC13
BC10
IDC13
C8
NO8
C14
ID6
2
X2
(230V)
M18
X3
GND
G
(24V)
X1
F2/F3
3
N
K 21
K 20
M18
M13
M16
N
PE
M13
3
J13
K21
GND
Rx+/Tx+
Rx-/Tx-
3
M22
E9
X13.1
X13.2
X12
5
3
G
J1
G0
J12
J4
J3
+Vterm
N
s e ria l c a rd
fie ld c a rd
J2
J24
GND
input: 24 V~ / ; 50 to 60 Hz
max. power: 40 VA/15W
+5 VREF
WPM EconPlus
B2
B1
service card
B3
J10
B4
+VDC
GND
C1
J9
BC4
NO2
NO1
J11
BC5
C1
NO3
K20
VG
C4
X1
VG0
NO4
K22
Y2
N
Y3
C4
NO5
PE N L1 L2 L3
Y4
NO6
PE N L1 L2 L3
ID1
B5
NO7
C7
ID3
ID2
Y1
N
C7
J14
ID4
L3 L2 L1 N PE
ID5
J5
NO14
PE N L1 L2 L3
X11
ID18
ID14
PE N L
T1
J8
IDC17
ID17
ID14H
Fig. 8.34 :Schéma électrique du gestionnaire de pompe à chaleur avec des installations monovalentes dotées de deux circuits de chauffage et de la production
d'eau chaude sanitaire.
La ligne d’alimentation à 4 fils de la partie puissance de la pompe à chaleur est amenée du compteur dans la pompe à chaleur via le contacteur de blocage de la
société d’électricité (si existant) (3L/PE~400 V, 50 Hz). Protection, selon les spécifications de courant absorbé indiquées sur la plaque signalétique, au moyen d’un
disjoncteur de ligne tripolaire de caractéristique C et par déclenchement commun des 3 lignes. Section des câbles selon DIN VDE 0100.
La ligne d’alimentation à 3 fils du gestionnaire de pompe à chaleur (N1) est soit amenée à la pompe à chaleur (appareils avec gestionnaire de pompe intégré), soit
tirée vers l’emplacement de montage ultérieur du gestionnaire de pompe à chaleur mural. La ligne d’alimentation (L/N/PE~230V, 50Hz) du gestionnaire de pompe
à chaleur doit être sous tension permanente. Elle est, de ce fait, à saisir avant le contacteur de blocage de la société d’électricité ou à relier au courant domestique.
Certaines fonctions de protection essentielles seraient sinon hors service lors du blocage EJP.
118 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
www.dimplex.de/fr
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15.3
8.15.3 Pompes à chaleur en version compacte
7&
Pompe à chaleur air en version compacte
Pré-configuration
Réglage
Mode de fonctionnement
chauffage électrique
Résistance
immergée
dans
tampon
1er circuit de
chauffage
Chauffage
2ème circuit de
chauffage
1%
5
7
Non
Eau chaude
sanitaire
Oui avec
sonde
Cartouche
chauffante
Oui
Piscine
Non
::0
Dans le cas des pompes à chaleur en version compacte, les
composants de l’installation de
la source de chaleur et un circuit
de chauffage non mélangé sont
intégrés.
La production d’eau chaude sanitaire est optionnelle.
7
1%
5
1
0
0
11
11
5
(
(
7
Fig. 8.35 :Schéma d'intégration pour le mode de pompe à chaleur mono-énergétique avec un circuit de chauffage et un ballon
tampon en série intégré
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La résistance immergée de 2
kW intégrée dans la pompe à
chaleur air, version compacte,
peut être remplacée, si besoin
est, par un kit de tubes avec une
puissance calorifique plus élevée.
Les schémas d'intégration sont
facilement reconnaissables par
leur code à huit chiffres, par ex.
12211020.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 119
8.15.3
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
Pré-configuration
Réglage
Mode de fonctionnement
chauffage
électrique
Résistance
immergée dans
tampon
7&
Pompe à chaleur eau glycolée/eau compacte
1er circuit de
chauffage
2ème circuit de
chauffage
1%
5
7
Chauffage
Non
Eau chaude
sanitaire
Oui avec
sonde
Cartouche
chauffante
Oui
Piscine
Non
La pompe à chaleur eau glycolée/eau compacte peut être raccordée directement au système
de chauffage grâce à son découplage des bruits de structure
intégré.
7
7
0
0
0
11
1
5
1%
5
11
(
11
La compression libre de la
pompe à eau glycolée intégrée
doit être dimensionnée pour une
profondeur exigée par les sondes de 80 m max. (DN 32). Pour
des profondeurs de sondes plus
importantes, la compression
libre doit être contrôlée et si nécessaire un tuyau DN 40 doit
être installé.
(
REMARQUE
Fig. 8.36 :Schéma d'intégration pour le mode de fonctionnement mono-énergétique de la pompe à chaleur avec un circuit de
chauffage et un ballon tampon, monté en dessous de la pompe
Les pompes à chaleur en version compacte ne peuvent
pas être utilisées dans des
systèmes bivalents.
120 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
www.dimplex.de/fr
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15.4
8.15.4 Pompes à chaleur avec tour hydraulique HWK332
Installation de chauffage par pompes à chaleur mono-énergétiques avec
un circuit de chauffage
Pré-configuration
Réglage
Mode de fonctionnement
chauffage
électrique
Résistance
électrique
Chauffage
1er circuit de
chauffage
TC
2ème circuit de
chauffage
R1
(X3-B1)
T
R2
N1
1.1
M13
M18
17
10251034
E10.1
M16
T
Fig. 8.37 :Schéma d'intégration d'une pompe à chaleur air/eau installée à l'extérieur avec tour hydraulique HWK332Econ
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Chauffage
Non
Eau chaude
sanitaire
Oui avec
sonde
Cartouche
chauffante
Oui
Piscine
Non
La tour hydraulique à régulation
intégrée par gestionnaire de
PAC EconPlus permet de raccorder rapidement et facilement
une pompe à chaleur air/eau
haute performance installée à
l’extérieur à un système de
chauffage doté d’un circuit de
chauffage non mélangé. Les
composants suivants de faible
encombrement sont précâblés
et prêts à l'emploi.
Un ballon tampon de 100l, un
ballon d'eau chaude sanitaire
de 300l, un circulateur pour le
circuit générateur (M16), un circulateur à régulation électronique pour le circuit consommateur (M13), une pompe de
charge d'eau chaude sanitaire
(M18) et un chauffage supplémentaire commutable (2, 4,
6kW) sont intégrés.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 121
8.15.5
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
Pré-configuration
Réglage
Mode de
fonctionnement
Bivalent
pompe à
chaleur +
chaudière
TC
Installation bivalente de pompes à chaleur avec chaudière d'appoint
1er circuit de
chauffage
2ème circuit de
chauffage
R1
(X3-R1)
R2.1
Non
Eau chaude
sanitaire
Oui avec
sonde
Cartouche
chauffante
Oui
Piscine
Non
Le découplage hydraulique des
circuits générateur et consommateur s'effectue via le distributeur double sans pression différentielle intégré (chap. 8.3.5
page 99).
T
N1
1.1
M13
10351034
M21
(N1-N07/N08)
E10.2
(X2-K21)
M
M18
E10.1
M16
T
17
Chauffage
Fig. 8.38 :Schéma d'intégration pour un mode de fonctionnement bivalent avec chaudière et tour hydraulique HWK332Econ
8.15.5 Installation de chauffage par pompes à chaleur mono-énergétiques
TC
Un circuit de chauffage avec soupape différentielle
Pré-configuration
Réglage
Mode de fonctionnement
chauffage
électrique
Résistance
immergée dans
tampon
1er circuit de
chauffage
T
(X3-M13)
2
N1
1
3
2ème circuit de
chauffage
Non
Eau chaude
sanitaire
Non
Piscine
Non
Garantie du débit d’eau de
chauffage via une soupape différentielle qui doit être montée
par l’installateur lors de la mise
en service (voir chap. 8.3
page 97)
KPV
M13
R1
(X3-R1)
Chauffage
E10.1
(X2-K20)
00211004
Fig. 8.39 :Schéma d'intégration pour le mode de pompe à chaleur mono-énergétique avec un circuit de chauffage et un ballon
tampon en série
L’utilisation du distributeur compact KPV 25 avec une soupape
différentielle est recommandée
pour des installations de chauffage de surface et un débit
d’eau de chauffage de 1,3m3/h
max.
Si un chauffage électrique est
intégré au ballon tampon, celuici doit être sécurisé selon
DIN EN 12828 comme un générateur de chaleur.
122 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
www.dimplex.de/fr
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15.5
Pré-configuration
Un circuit de chauffage avec distributeur sans pression différentielle
M13
(X2-M13)
WWM
TC
Mode de fonctionnement
chauffage
électrique
1er circuit de
chauffage
R1
(X3-R1)
T
WWM
VTB
E10.1
R3
(X3-R3)
E9
1.1
(X2-K20)
Chauffage
Non
Eau chaude
sanitaire
Oui avec
sonde
Cartouche
chauffante
Oui
Piscine
Non
L’utilisation du distributeur compact KPV 25 avec un module
d’extension EB KPV est recommandée pour le raccordement
de pompes à chaleur avec un
débit d’eau de chauffage maximal de 2m3/h.
N1
T
4
3
Résistance
immergée
dans
tampon
Débit d’eau de chauffage assuré par un distributeur sans
pression différentielle (voir
chap. 8.3.4 page 98)
(X2-M18)
M18
KPV
M13
(X2-M13)
EB KPV
2ème circuit de
chauffage
Réglage
(X2-K21)
10221024
Fig. 8.40 :Schéma d’intégration pour le mode de pompe à chaleur mono-énergétique avec un circuit de chauffage, ballon tampon en série et réchauffement d’eau chaude sanitaire.
M13
(X2-M13)
WWM
TC
Un circuit de chauffage avec distributeur double sans pression
différentielle
Dans le cas de pompes à chaleur exposées au gel, une vidange manuelle doit être prévue (voir chap. 8.2 page 96).
Pré-configuration
Réglage
Mode de fonctionnement
chauffage électrique
Résistance
immergée
dans
tampon
1er circuit de
chauffage
Chauffage
2ème circuit de
chauffage
R1
(X3-R1)
T
Non
Eau chaude
sanitaire
Oui avec
sonde
Cartouche
chauffante
Oui
Piscine
Non
R2.1
(X3-R2.1)
Garantie du débit d’eau de
chauffage via un distributeur
double sans pression différentielle (voir chap. 8.4.3
page 101)
(X2-M18)
WWM
M18
DDV
(X2-M16)
M16
T
2
4
N1
T
R3
(X3-R3)
1
3
E10.1
E9
(X2-K20)
00231024
(X2-K21)
Fig. 8.41 :Schéma d’intégration pour le mode de pompe à chaleur mono-énergétique avec un circuit de chauffage, ballon tampon en série et réchauffement d’eau chaude sanitaire.
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L’utilisation du distributeur double sans pression différentielle
DDV 32 est recommandée pour
le raccordement de pompes à
chaleur avec un débit d’eau de
chauffage de 2,5m3/h max.
Le circulateur (M16) dans le circuit générateur fonctionne uniquement si un compresseur est
en marche pour éviter des durées de fonctionnement inutiles.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 123
8.15.5
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
TC
WWM
MMH
W
W
M
R1
(X3-R1)
VTB
M
(F7)
(F7)
M15
(N1-N011)
M21
(N1-N07/N08)
W
M22
(N1-N012/N013)
(F7)
T
M13
(X2-M13)
R5
(X3-R5)
T
M15
(N1-N011)
MMH
R13
(X3-R13)
TC
TC
Trois circuits de chauffage avec distributeur double sans pression
différentielle
3
G >50°C
N1-ID3
(X2-M16)
R2.1
(X3-R2.1)
N1
1
E10.1
(X2-K20)
Réglage
Mode de fonctionnement
chauffage électrique
Résistance
immergée dans
tampon
1er circuit de
chauffage
Chauffage
2ème circuit de
chauffage
Chauffage
3ème circuit de
chauffage
Chauffage
Eau chaude
sanitaire
Non
Piscine
Non
Dans le cas d’un chargement
externe du ballon tampon en série, il faut installer un contrôleur
de température de sécurité (F7),
dont la fonction est de protéger
le circuit de distribution contre
des températures élevées non
autorisées.
DDV
M16
T
T
Pré-configuration
00633004
Fig. 8.42 :Schéma d'intégration pour le mode de pompe à chaleur mono-énergétique avec trois circuits de chauffage, un
chauffage externe supplémentaire et un ballon tampon en série
Le distributeur double sans
pression différentielle protège la
pompe à chaleur, car le circulateur (M16) du circuit générateur
n’est actif en mode chauffage
que si le compresseur est en
marche.
La sonde retour est alimentée
par les pompes des circuits de
chauffage M13/M15 et empêche
la mise en marche de la pompe
à chaleur si les températures
système sont trop élevées.
124 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
www.dimplex.de/fr
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15.5
2
2
R3
R1
Branchements électriques des installations de chauffage par pompes à chaleur
mono-énergétiques
B9
ID13H
NO13
E+
E-
J17
N1
NO18
J22
J7
C12
NO12
C16
Y5
ID12
ID10
C9
NO17
NO11
NO16
ID9
NO10
C16
NO9
J16
GND
B8
C9
ID16
NC15
J19
B6
IDC15
C15
ID15
IDC1
J21
ID15H
ID8
NC8
NO15
J15
B7
NC14
ID7
K5
J6
ID16H
EV
230V/
400V
X3
NC12
Y6
IDC9
ID11
J20
BC9
ID13
C13
GND
J23
B10
J18
NC13
BC10
IDC13
C8
NO8
C14
ID6
X2
(230V)
M18
X3
GND
G
(24V)
X1
3
N
K 21
M18
M16
K 20
M13
PE
N
M13
3
J13
GND
Rx+/Tx+
Rx-/Tx-
E9
E10.1
X13.1
X13.2
X12
5
5
3
G
J1
G0
K21
2
F2/F3
+Vterm
J12
J4
J3
J2
J24
GND
input: 24 V~ / ; 50 to 60 Hz
max. power: 40 VA/15W
+5 VREF
N
s e ria l c a rd
fie ld c a rd
B2
B1
WPM EconPlus
B3
service card
+VDC
GND
J10
B4
C1
J9
BC4
NO1
J11
BC5
C1
NO2
K20
VG
C4
NO3
X1
VG0
NO4
K22
Y2
N
Y3
C4
NO5
PE N L1 L2 L3
Y4
NO6
PE N L1 L2 L3
ID1
B5
NO7
C7
ID3
ID2
Y1
N
C7
J14
ID4
L3 L2 L1 N PE
ID5
J5
NO14
PE N L1 L2 L3
X11
ID18
ID14
PE N L
T1
J8
IDC17
ID17
ID14H
Fig. 8.43 :Schéma électrique du gestionnaire de pompe à chaleur WPM EconPlus dans le cas d’installations mono-énergétiques avec un circuit de chauffage et
production d’eau chaude sanitaire.
Sur les installations mono-énergétiques (2ème générateur de chaleur), le contacteur (K20) de la résistance immergée (E10) doit être dimensionné en fonction de
la puissance calorifique et fourni par le client. La commande (230VCA) s'effectue à partir du gestionnaire de pompe à chaleur via les bornes X1/N et J13/NO 4.
Le contacteur (K21) de la cartouche chauffante (E9) montée dans le ballon d’eau chaude sanitaire doit être dimensionné en fonction de la puissance calorifique et
fourni par le client. La commande (230VCA) s’effectue à partir du gestionnaire de pompe à chaleur via les bornes X1/N et J16/NO10.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 125
8.15.6
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15.6 Ballon combiné et mixte
TC
Production d’eau chaude sanitaire centralisée par échangeur thermique à
tubes
Pré-configuration
Réglage
Mode de fonctionnement
chauffage électrique
Résistance
immergée dans
tampon
1er circuit de
chauffage
2ème circuit de
chauffage
T
VTB25
R3
(X3-R3)
T
PWS
332
2
E9
Oui avec
sonde
Cartouche
chauffante
Oui
Piscine
Non
La production d’eau chaude sanitaire est réalisée par un serpentin avec une surface
d’échange thermique de 3,2m2.
N1
(X2-K21)
Non
Eau chaude
sanitaire
Le ballon combiné est constitué
d’un ballon tampon de 100 l et
d’un ballon d’eau chaude sanitaire de 300 l. Les deux circuits
sont séparés hydrauliquement
et thermiquement.
WWM25
(X2-M18)
M18
KPV25
M13
(X2-M13)
R1
(X3-R1)
Chauffage
1
E10.1
00211034
(X2-K20)
Fig. 8.44 :Schéma d'intégration pour le mode de fonctionnement mono-énergétique des pompes à chaleur avec un circuit de
chauffage et le ballon combiné PWS 332
TC
Production centralisée et instantanée d’eau chaude sanitaire
WWM
T
(X2-K21)
M
[A]
PWD
(X2-M16)
M16
[AB]
[B]
Y8
(X2-M18)
DDV
Y8
(X2-M18)
M
N1
1
E10.1
(X2-K20)
Chauffage
Non
Oui avec
sonde
Cartouche
chauffante
Oui
Piscine
Non
Avec les ballons combinés
PWD 750, 900 et 1250, la production d’eau chaude sanitaire
est réalisée par un échangeur
thermique à tubes à ailettes intégré qui réchauffe l’eau instantanément.
R2.1
(X3-2.1)
[AB]
T
Résistance
immergée dans
tampon
2ème circuit de
chauffage
M13
(X2-M13)
T
E9
Mode de fonctionnement
chauffage électrique
Eau chaude
sanitaire
[A]
R3
(X3-R3)
Réglage
1er circuit de
chauffage
R1
(X3-R1)
[B]
Pré-configuration
00232044
Fig. 8.45 :Schéma d'intégration pour le mode de fonctionnement mono-énergétique des pompes à chaleur avec deux circuits
de chauffage et les ballons mixtes PWD 750, PWD 900 et PWD1250.
Des tubes de répartitionde chaleur intégrés utilisent le tampon
de chauffage comme niveau de
préchauffage pour la production
d'eau chaude sanitaire.
Une plaque en tôle empêche
les mélanges entre les différents niveaux de température.
Les informations techniques sur
les ballons combinés sont disponibles dans l'annexe technique.
126 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
www.dimplex.de/fr
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15.7
8.15.7 Installation de chauffage par pompes à chaleur bivalentes
M13
(X2-M13)
WWM
TC
Chaudière d’appoint de chauffage
T
(X2-M13)
KPV
M13
EB KPV
R1
(X3-R1)
2
M21
(N1-N07/N08)
N1
E10.2
(X2-K20)
M
MMB
3
1
00321004
Fig. 8.46 :Schéma d'intégration pour le mode de pompe à chaleur bivalent avec une chaudière, un circuit de chauffage et un
ballon tampon en série
www.dimplex.de/fr
Pré-configuration
Réglage
Mode de fonctionnement
Bivalent
pompe à
chaleur +
chaudière
1er circuit de
chauffage
Chauffage
2ème circuit de
chauffage
Non
Eau chaude sanitaire
Non
Piscine
Non
La régulation du mélangeur
(M21) est assurée par le gestionnaire de pompe à chaleur,
qui commande la chaudière en
cas de besoin, et ajoute autant
d’eau chaude provenant de la
chaudière que nécessaire pour
obtenir la valeur consigne de la
température retour requise. À
partir d'une température retour
de 65°C, le mélangeur se ferme
et protège ainsi la pompe à chaleur de températures retour trop
élevées.
La chaudière est commandée
via la sortie du 2ème générateur
de chaleur du
gestionnaire de pompe à chaleur. Le mode de fonctionnement du 2ème générateur de
chaleur peut être codé sur «glissant» si aucune production
d'eau chaude sanitaire n'est activée (voir chap. 8.11.1
page 112).
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 127
8.15.7
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
T
WWM
M13
(X2-M13)
M15
(N1-N011)
M
R1
(X3-R1)
T
(X2-M18)
WWM
M18
(X2-M13)
VTB
KPV
M13
EB KPV
VTB
M22
(N1-N012/N013)
MMH
R5
(X3-R5)
TC
TC
Chaudière d’appoint de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire
2
4
E10.2
(X2-K20)
M21
(N1-N07/N08)
N1
M
MMB
3
T
R3
(X3-R3)
1
E9
00322024
(X2-K21)
Fig. 8.47 :Schéma d'intégration pour le mode de pompe à chaleur bivalent avec une chaudière, deux circuits de chauffage, un
ballon tampon en série et un réchauffement d'eau chaude sanitaire.
Pré-configuration
Réglage
Mode de
fonctionnement
Bivalentparallèle
1er circuit de
chauffage
Oui
2ème circuit de
chauffage
Oui
3ème circuit de
chauffage
Non
Production d'eau
chaude sanitaire
Oui
Demande
Sonde
Cartouche chauffante
Oui
Production d'eau
de piscine
Non
La chaudière peut également
être sollicitée pour produire de
l’eau chaude sanitaire afin d’atteindre des températures d’eau
plus élevées. À partir d'une température retour de 65°C, le mélangeur M21 se ferme et protège
ainsi la pompe à chaleur de températures retour trop élevées.
Si une cartouche chauffante
supplémentaire est installée
dans le ballon d’eau chaude sanitaire, la chaudière n’est alors
utilisée que pour le réchauffement d'appoint et la désinfection
thermique lorsque celle-ci est
activée pour le mode chauffage.
128 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15.8
8.15.8 Intégration de sources de chaleur régénératives
2
3
M15
R3
R5
Branchements électriques des installations de chauffage par pompes à chaleur bivalentes
B9
ID13H
E-
J17
N1
J22
J7
C12
NO18
ID10
C9
NO17
NO11
NO16
ID9
NO10
C16
NO9
J16
GND
B8
C9
J6
ID16H
B7
NC15
J19
B6
ID16
IDC15
C15
ID15
IDC1
J21
ID15H
ID8
NC8
NO15
J15
X3
NC12
NO12
C16
Y5
ID12
ID11
E+
Y6
IDC9
C13
NO13
NC14
ID7
K5
2
BC9
ID13
J20
IDC13
GND
J23
B10
J18
NC13
BC10
EV
230V/
400V
X11
ID18
ID14
C8
NO8
C14
ID6
2
X2
(230V)
M18
X3
GND
G
(24V)
X1
F2/F3
3
N
K 21
M18
K 20
M16
M13
PE
N
M13
3
J13
J12
GND
Rx+/Tx+
Rx-/Tx-
3
M21
M22
E9
E10.2
X13.1
X13.2
X12
3
3
5
3
G
J1
G0
K21
J4
J3
+Vterm
K20
s e ria l c a rd
fie ld c a rd
J2
J24
GND
input: 24 V~ / ; 50 to 60 Hz
max. power: 40 VA/15W
+5 VREF
WPM EconPlus
B2
B1
C1
service card
B3
NO1
J10
+VDC
GND
NO2
J9
B4
C1
J11
BC4
C4
NO3
X1
BC5
NO4
K22
VG
N
VG0
N
Y2
NO5
PE N L1 L2 L3
Y3
C4
NO6
PE NN L1
L L2 L3
Y4
PE N L
ID1
B5
NO7
C7
ID3
ID2
Y1
N
C7
J14
ID4
L3 L2 L1 N PE
ID5
J5
NO14
PE N L1 L2 L3
T1
J8
IDC17
ID17
ID14H
Fig. 8.48 :Plan de raccordement électrique pour gestionnaire de pompe à chaleur mural dans le cas d’installations bivalentes avec un circuit de chauffage et
une chaudière à régulation constante ou glissante
Chaudière à régulation constante
La régulation du mélangeur est prise en charge par le gestionnaire de pompe à chaleur, qui commande la chaudière en cas de besoin, et ajoute autant d’eau
chaude provenant de la chaudière que nécessaire pour obtenir la valeur consigne de la température retour ou la température d’eau chaude sanitaire requise. La
chaudière est commandée via la sortie du 2ème générateur de chaleur du gestionnaire de pompe à chaleur. Le mode de fonctionnement du 2ème générateur de
chaleur doit être paramétré sur «constant».
Chaudière à régulation en température glissante
Les chaudières à pouvoir calorifique peuvent également être exploitées via leur propre régulation brûleur assujettie aux conditions atmosphériques. En cas de besoin, la chaudière est commandée via la sortie du 2ème générateur de chaleur avec le mélangeur complètement ouvert et la totalité du débit volumique dirigée à
travers la chaudière. Le mode de fonctionnement du 2ème générateur de chaleur doit être paramétré sur «glissant». La courbe caractéristique de chauffage de la
régulation brûleur est adaptée en conséquence à la courbe caractéristique de chauffage de la pompe à chaleur.
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 129
8.15.8
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
Appoint solaire à la production d'eau chaude sanitaire
R23
(X3-R23)
Fonctionnement:
Le régulateur solaire WPM Econ
SOL étend les fonctionnalités du
gestionnaire de pompe à chaleur WPMEconPlus existant
pour qu'il assume aussi la régulation solaire. Le régulateur solaire WPM Econ SOL commande le circulateur M23 dans
la station solaire. S'il existe une
différence de température suffisamment grande entre les capteurs solaires au niveau de la
sonde R23 et
M23
(X2-M23)
SOLPU
E1
0.
5
T
La station solaire SOLPU permet un appoint solaire à la production d'eau chaude sanitaire.
X 16
M18
(X2-M18)
4
T
T
R3
(X3-R3)
R22
(X3-R22)
E9
(X2-K21)
du ballon d'eau chaude sanitaire
R22 (R23 > R22), la production
d'au chaude sanitaire s'effectue
par le biais des capteurs solaires. La production d'eau chaude
sanitaire de la pompe à chaleur
est pertinente uniquement si la
température de consigne de
l'eau chaude sanitaire à la
sonde R3 n'est pas atteinte.
Fig. 8.49 :Schéma d'intégration (sans robinetterie de sécurité) de la pompe à chaleur avec appoint solaire d'eau chaude sanitaire en liaison avec une station solaire (accessoires spéciaux SST 25).
130 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15.8
TC
Appoint externe de chauffage et appoint solaire à la production d'eau
chaude sanitaire
T
(F7)
SOLPU
T
WWM
M18
(X2-M18)
N17.4
G >50°C
N1-ID3
R1
(X3-R1)
R2.1
(X3-R2.1)
DDV
M16
T
X 16
4
N1
T
1
E10.1
T
R3
(X3-R3)
R22
(X3-R22)
E9
(X2-K20)
00634054
(X2-K21)
Fig. 8.50 :Schéma d'intégration pour le mode de fonctionnement mono-énergétique des pompes à chaleur avec un circuit de
chauffage, un ballon tampon en série avec appoint de chauffage externe et production d'eau chaude sanitaire.
(Le système hydraulique est adapté uniquement aux pompes à chaleur eau glycolée/eau ou eau/eau.)
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Réglage
Mode de fonctionnement
chauffage
électrique
Résistance
immergée dans
tampon
1er circuit de
chauffage
Chauffage
2ème circuit de
chauffage
Chauffage
3ème circuit de
chauffage
M23
(X2-M23)
M
(X2-M16)
M22
(N1-N012/N013)
W
3
R23
(X3-R23)
E1
0.
5
T
M15
(N1-N011)
MMH
R5
(X3-R5)
Pré-configuration
Non
Eau chaude
sanitaire
Oui via la
sonde
Cartouche
chauffante
Oui
Piscine
Non
Appoint de chauffage
La sonde retour doit être placée
précisément à la position représentée pour empêcher la mise
en marche de la pompe à chaleur lorsque le ballon est chargé.
Le ballon tampon universel
PSW 500 dispose d'un raccordement par bride pour le montage de l'échangeur thermique
solaire RWT 500. Sur les systèmes de chauffage par surfaces,
il faut prévoir un contrôleur de
température de sécurité
(chap. 8.6.4 page 109)
Pour des températures permanentes de chargement de plus
de 50 °C, la pompe à chaleur
doit être bloquée via un thermostat supplémentaire pour la
production d'eau chaude sanitaire et de piscine (ID3).
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 131
8.15.8
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
Appoint d'énergie renouvelable pour le chauffage et la production d'eau
chaude sanitaire
Pré-configuration
Mode de fonctionnement
chauffage
électrique
TC
R23
(X3-R23)
WWM
E1
0.
5
T
(F7)
Régul. solaire
1er circuit de
chauffage
M23
(X2-M23)
SOLPU
M13
(X2-M13)
W
R1
(X3-R1)
2ème circuit de
chauffage
T
R2.1
(X3-2.1)
(X2-M18)
M18
(X2-M16)
N17.4
DDV
M16
T
E10.3
3.1
T
T
G
3
(N1-N07/N08)
M21
R13
(X3-R13) M
T
4
N1
1
E10.1
T
(X2-K20)
X
R3
(X3-R3)
E9
R22
(X3-R22)
00431024
(X2-K21)
Fig. 8.51 :Schéma d'intégration pour le mode de pompe à chaleur bivalent-régénératif d'une chaudière à combustible solide
avec un ballon tampon régénératif, un circuit de chauffage avec ballon en série et production d'eau chaude sanitaire
Réglage
Bivalent
régénératif
Résistance
immergée
dans tampon
Oui
Chauffage
Non
Eau chaude sanitaire
Oui avec
sonde
Cartouche chauffante
Oui
Piscine
Non
Le chargement du ballon régénératif (3.1) peut s’effectuer soit
par la chaudière à combustible
solide, soit à l’aide de générateurs de chaleur supplémentaires (par ex. énergie solaire, voir
le manuel de conception de systèmes solaires thermiques). Le
volume tampon doit être dimensionné en fonction des données
du fabricant de la chaudière à
combustible solide.
Si le niveau de température est
suffisamment élevé dans le ballon régénératif, la pompe à chaleur est bloquée et l'énergie du
ballon est exploitée pour les demandes de chauffage, de production d’eau chaude sanitaire
ou de piscine.
132 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15.8
Appoint régénératif pour le chauffage et la production d'eau chaude
sanitaire
TC
R23
(X3-R23)
R5
(X3-R5)
(F7)
R1
(X3-R1)
T
T
R2.1
(X3-2.1)
[A]
[B]
M
(X2-K21)
R22
(X3-R22)
M
[A]
T
PWD
(X2-M16)
N17.4
[B]
M16
[AB]
T
E9
Y8
(X2-M18)
DDV
[AB]
R3
(X3-R3)
N1
1
E10.1
(X2-K20)
00634044
Fig. 8.52 :Schéma d'intégration pour le mode de pompe à chaleur mono-énergétique avec le ballon mixte PWD 750 d'appoint
externe en chauffage et eau chaude sanitaire
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Réglage
Mode de
fonctionnement
Monoénergétique
pompe à
chaleur +
chauffage électrique
1er circuit de
chauffage
Chauffage
2ème circuit de
chauffage
Chauffage
3ème circuit de
chauffage
M
Y8
(X2-M18)
M22
(N1-N012/N013)
W
M23
(X2-M23)
T
M15
(N1-N011)
SOLPU
MMH
E1
0.
5
T
Pré-configuration
Non
Eau chaude
sanitaire
Oui avec
sonde
Cartouche
chauffante
Oui
Piscine
Non
Une tôle de séparation intégrée
dans le ballon mixte et une
vanne 3 voies empêchent les
pertes dues au mélange de
l'eau de chauffage avec l'eau
chaude sanitaire. Pendant un
chargement externe, des tubes
de répartition de chaleur répartissent en fonction de la température l'énergie emmagasinée
vers l'appoint de chauffage et la
production d'eau chaude sanitaire.
Un raccordement par bride permet de monter l'échangeur thermique solaire RWT 750.
La sonde retour est alimentée
par la pompe du circuit de
chauffage M15 et empêche la
mise en marche de la pompe à
chaleur à des températures système trop élevées.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 133
8.15.9
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
Appoint d’énergie régénératif via un ballon mixte
TC
R23
(X3-R23)
M23
(X2-M23)
M13
(X2-M13)
SOLPU
WWM
E1
0.
5
T
N1-B1
(R1)
T
R2.1
(X3-2.1)
X 16
3.1
T
N17.4
DDV
M16
(X2-M16)
T
M18
(X2-M18)
R3
(X3-R3)
N1
E9
3
E10.1
(X2-K21)
(X2-K20)
T
R13
(X3-R13)
T
R22
(X3-R22)
1
M21
M
(N1-N07/N08)
00431094
Fig. 8.53 :Schéma d'intégration du mode bivalent régénératif de la pompe à chaleur avec appoint externe de chauffage et de
production d’eau chaude sanitaire via un ballon mixte sans tôle de séparation
Pré-configuration
Réglage
Mode de fonctionnement
chauffage électrique
Résistance
immergée dans
tampon
1er circuit de
chauffage
Chauffage
2ème circuit de
chauffage
Non
Eau chaude
sanitaire
Oui
Cartouche
chauffante
Non
Piscine
Non
Remarque:
Les températures d’eau chaude
sanitaire qu'il est possible d'atteindre dépendent très fortement du type du ballon mixte.
Dans les ballons mixtes sans
tôle de séparation, le ballon
tampon supplémentaire (3) assure le dégivrage des pompes à
chaleur air/eau.
Une sonde située sur la partie
inférieure du ballon mixte bloque la pompe à chaleur dès qu'il
est complètement chargé et active la régulation par mélangeur.
L’eau dans le ballon mixte réchauffée par énergie solaire est
également utilisée en appoint au
chauffage (voir également
chap. 8.11.3 page 113).
8.15.9 Production d’eau de piscine
(SWT)
N1-ID2
T
M13
(X2-M13)
M
R1
(X3-R1)
T
VTB
M19
B
M15
(N1-N011)
A
M22
(N1-N012/N013)
MMH
WWM
R5
(X3-R5)
TC
TC
Chauffage, production d'eau chaude sanitaire et d'eau de piscine
R2.1
(X3-R2.1)
(X2-M18)
M18
(X2-M16)
T
4
N1
E10.1
(X2-K20)
Mode de fonctionnement
chauffage électrique
Résistance
immergée dans
tampon
1er circuit de
chauffage
Chauffage
2ème circuit de
chauffage
Chauffage
3ème circuit de
chauffage
Non
Eau chaude
sanitaire
Oui
Cartouche
chauffante
Oui
Piscine
Oui
R3
(X3-R3)
1
3
Réglage
Ordre de priorité:
production d'eau chaude sanitaire avant chauffage et production d'eau de piscine (voir
chap. 8.12 page 113)
DDV
M16
T
Pré-configuration
E9
00232025
La demande d'eau de piscine
s'effectue via l'entrée ID2.
(X2-K21)
Fig. 8.54 :Schéma d'intégration pour le mode de pompe à chaleur mono-énergétique avec deux circuits de chauffage et production d'eau chaude sanitaire et d'eau de piscine
134 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15.10
8.15.10 Raccordement en cascade de pompes à chaleur
Pré-configuration
Distributeur double sans pression différentielle
Pompe à
chaleur
Réglage
1.2
Mode de
fonctionnement
résistance
électrique
Sans
Résistance
immergée
dans
tampon
1er circuit
de chauffage
Chauffage
Chauffage
2ème
circuit de
chauffage
Non
Eau
chaude
sanitaire
Eau
chaude
sanitaire
Non
Oui via
la
sonde
Piscine
Non
Non
0
11
7&
1.1
1%
5
7
1%
5
0
0
0
11
7
1%
7
11
7
1%
5
11
7
1
1%
5
1%
5
La production d'eau chaude sanitaire est effectuée uniquement
par l'intermédiaire d'une pompe
à chaleur.
7
1
7
1%
5
11
(
(
Dans le cas des pompes à chaleur eau glycolée/eau, chaque
pompe est munie de son propre
circulateur d'eau glycolée. Une
installation commune de sondes
ou de collecteurs géothermiques peut être utilisée comme
source de chaleur.
Fig. 8.55 :Schéma d'intégration pour la connexion en parallèle de pompes à chaleur, un ballon tampon en série avec deux distributeurs sans pression différentielle et production d'eau chaude sanitaire
Connexion en parallèle de pompes à chaleur
Un besoin de chauffage ou de rafraîchissement plus élevé peut
être couvert par la connexion en parallèle de pompes à chaleur.
La connexion en parallèle de pompes à chaleur est possible
sans régulation de hiérarchie supérieure, à savoir par l'intermédiaire des gestionnaires de pompe à chaleur disponibles.
 Les mêmes courbes de chauffage sont paramétrées sur
tous les gestionnaires de PAC.
Niveau de puissance
Position du contact
0 = Pompe à chaleur arrêtée
ID1 ouverte
ID2 ouverte
1 = PAC en marche avec 1 compresseur
ID1 fermée
ID2 ouverte
2 = PAC en marche avec 2 compresseurs
et un 2ème générateur de chaleur
ID1 ouverte
ID2 fermée
 Les pompes à chaleur utilisées également pour la production d'eau chaude sanitaire et d'eau de piscine doivent être
réglées au moyen des touches « plus chaud » et « plus froid
», afin d'obtenir une valeur consigne de la température retour plus basse de 1 K.
Planification de la connexion en parallèle
 Sur les installations avec réchauffement d'eau de piscine, la
sonde sur circuit de retour du circuit de chauffage doit être
commutée pendant la production d'eau de piscine sur une
sonde supplémentaire située dans le circuit de la piscine.
Mise en place d'un concept de régulation avec spécification de
l'intégration hydraulique pour la connexion en parallèle d'installations de pompes à chaleur Dimplex de chauffage et de rafraîchissement avec au maximum 14 pompes à chaleur.
Sur demande, Dimplex propose les services suivants (facturés
comme services de planification) pour la connexion en cascade
de pompes à chaleur avec des exigences particulières au niveau
de la régulation :
Un système de gestion de charge de hiérarchie supérieure
est généralement utilisé pour les demandes suivantes:
 Combinaison de sources de chaleur différentes
 Commande de puissance individuelle avec durées réglables
de mise en ou hors service du compresseur
 Production centralisée d'eau chaude sanitaire au moyen de
toutes les pompes à chaleur installées en parallèle
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01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 135
8.15.11
Intégration de la pompe à chaleur au système de chauffage
8.15.11 Intégration de pompes à chaleur air/eau bibloc
TC
Mode mono-énergétique
Avec toutes les pompes à chaleur air/eau deux unités, un circulateur est également intégré à
l'unité intérieure, parallèlement à
une résistance électrique pour
l'appoint de chauffage. La résistance électrique assiste la
pompe à chaleur en cas de besoin. Le circulateur, via la vanne
3voies, fait office de circulateur
du circuit de chauffage ou de
pompe de charge d'eau chaude
sanitaire.
(E10.1)
M13
p
MAG
WWM
N1
M25
EB KPV
R3
(N1-01/02)
Y13
(N1-03/04)
M
Le circulateur M13 installé dans
le circuit de chauffage est à régulation électronique.
T
PWS
332
(R1)
1.7
T
E9
SMF
(N1-05/06/GND)
Fig. 8.56 :Schéma d'intégration pour le mode de fonctionnement monovalent d'une pompe à chaleur air/eau bibloc avec un circuit de chauffage et la production d'eau chaude sanitaire (régulation selon la température extérieure)
Mode bivalent
La régulation de l'installation illustrée comme une composante
s'effectue via la régulation de
chaudière existante. La température d'entrée maximale dans
la pompe à chaleur doit être limitée à 60°C (par ex. au moyen du
thermostat représenté).
K""
M25
(E10.1)
MAG
N1
Composante
T
"
SMF
T
(R1)
1.7
M
3
Fuel/gaz
Fig. 8.57 :Schéma d'intégration pour le mode de fonctionnement bivalent d'une pompe à chaleur air/eau bibloc avec un circuit
de chauffage et une chaudière (fuel/gaz) comme composante
Si l'on souhaite un mode de
fonctionnement bivalent-alternatif, le thermostat représenté peut
permettre d'arrêter la pompe à
chaleur en cas de dépassement
de la température. Le point de
bivalence de la pompe à chaleur
doit être réglé à -15°C pour empêcher la mise en marche de la
résistance électrique intégrée.
La courbe de chauffage de la
pompe à chaleur doit être réglée
de sorte qu'au-dessus du point
de bivalence, une consigne de
température supérieure à celle
de la régulation de la chaudière
soit produite. Avec cette intégration, la production d'eau chaude
sanitaire avec une pompe à chaleur et une chaudière est impossible!
136 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Calculateur des coûts d'exploitation sur Internet
9
9 Calculateur des coûts d'exploitation sur Internet
Le calculateur des coûts d'exploitation est un outil en ligne performant, permettant de dimensionner une installation de chauffage par pompe à chaleur et de déterminer les coûts d'exploitation ainsi que l'indice de travail annuel selon VDI 4650.
L'outil en ligne est composé de 9 étapes.
Les étapes 1 à 5 permettent de dimensionner l'installation de
chauffage par pompe à chaleur.
L'étape 6 sert au calcul de l'indice de travail annuel et à l'établissement de la feuille de calcul.
Les étapes 7 à 9 permettent de comparer les coûts d'investissement et d'exploitation des différents générateurs de chaleur.
REMARQUE
Le calculateur des coûts d'exploitation est disponible sur Internet sous
www.dimplex.de/fr/professionnel/calculateur-en-ligne.html.
Dimensionnement de l'installation de chauffage
par pompe à chaleur
La structure par étape donne des informations sur les paramètres les plus importants d'une installation de chauffage par
pompe à chaleur.
4. Étape :
Choix du mode opératoire
Le choix du mode opératoire dépend de la source d'énergie choisie à l'étape 3. Les pompes à chaleur air/eau sont généralement
exploitées en mode mono-énergétique : un chauffage d'appoint
est mis en place à côté de la pompe à chaleur, et fonctionne, tout
comme la pompe à chaleur, à l'électricité. La température extérieure à partir de laquelle le chauffage d'appoint est utilisé est représentée par le point de bivalence.
Les pompes à chaleur eau glycolée/eau et eau/eau sont le plus
souvent exploitées en mode monovalent. Cela signifie que la
pompe à chaleur seule est chargée du chauffage.
De plus, avec les pompes à chaleur eau glycolée/eau, il est possible de dimensionner en Allemagne un collecteur géothermique.
Pour ce faire, il suffit de saisir dans cette étape le code postal de
la région concernée et la nature du sol. Ainsi, une base de données détermine la puissance spécifique d'extraction de la nature
du sol correspondant.
En mode bivalent, la pompe à chaleur fonctionne avec un générateur de chaleur supplémentaire, qui utilise une autre source
d'énergie, comme le fuel ou le gaz.
Dimensionnement de la pompe à chaleur:
5. Étape :
1. Étape :
Ici, les paramètres système, tels que la température départ et retour du circuit de chauffage, l'écart et la température d'entrée de
l'eau glycolée, peuvent être adaptés pour calculer l'indice de travail annuel. Avec les pompes à chaleur eau glycolée/eau et eau/
eau, la puissance absorbée du circulateur d'eau glycolée ou de
la pompe d'eau de puits peut également être indiquée ici, car elle
intervient aussi dans le calcul de l'indice de travail annuel.
Saisie des caractéristiques du bâtiment pour le dimensionnement approximatif de la pompe à chaleur
Ici, il s'agit du bâtiment en lui-même. Les données suivantes sont
essentielles:
 Quelle est la surface à chauffer ?
 Dans quelle région est situé le bâtiment ?
 Quel système de distribution est mis en place dans le bâtiment et quelles sont les températures départ utilisées ?
 Quel est le degré d'isolation du bâtiment ?
 Des mesures d'isolation ont-elles été prises ?
2. Étape :
6. Étape :
Données de calcul de l’indice de travail annuel
Choix de la pompe à chaleur
Il est possible de sélectionner ici une pompe à chaleur adaptée.
La vue d'ensemble présente toutes les pompes à chaleur adaptées avec l'indice de travail annuel à attendre. À ce stade, diverses informations sont accessibles pour chaque pompe à chaleur:
Indication de la charge de chauffage calculée ou
estimation via les valeurs de consommation
 document PDF avec toutes les données utiles au calcul de
l'indice de travail annuel,
La charge de chauffage est déterminante pour le choix de la
pompe à chaleur appropriée. À l'étape 2, cette charge peut être
directement saisie si le calcul de la charge de chauffage a été effectué selon EN 12831. La charge de chauffage peut également
être estimée au moyen des valeurs de consommation de fuel et
de gaz disponibles.
 document PDF avec toutes les informations nécessaires
pour remplir une demande d'aide au financement de la part
du B.A.F.A. (Office fédéral allemand de l'économie et du
contrôle des exportations),
3. Étape :
Choix de la source de chaleur, indications sur la
production d'eau chaude sanitaire et sur les durées
de blocage de la société d'électricité
Un besoin en énergie supplémentaire doit être additionné à la
puissance de la pompe à chaleur pour des durées éventuelles de
blocage de la société d'électricité et pour la production d'eau
chaude sanitaire. À l'étape 3, les données requises à cet effet
sont saisies.
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 diagramme avec les plages d'utilisation de la pompe à chaleur.
7.-9. Étape: Coûts d’exploitation
Les étapes 7 et 8 du calculateur des coûts d'exploitation permettent d'établir les coûts d'exploitation de différents générateurs de
chaleur et de l'installation de chauffage par pompe à chaleur.
Les coûts totaux d'exploitation, y compris les coûts d'investissement pour différents systèmes, peuvent être comparés à l'étape
9.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 137
10
Aides à la planification et à l’installation
10 Aides à la planification et à l’installation
10.1 Dimensionnement des tuyauteries
Pour minimiser les pertes de pression et réduire ainsi le besoin
en puissance des circulateurs, les sections de tuyauteries doivent être dimensionnées plus grandes. La perte de pression spécifique par mètre de tuyau et la vitesse du fluide dans le tuyau
servent ici de critères de dimensionnement, chacun étant calculé
par rapport au débit volumique nominal.
Les valeurs indicatives suivantes ne doivent donc pas être dépassées:
 dpmax=120Pa/m
 Diamètre nominal des tuyauteries compris entre
DN10 et DN65, Vmax = 0,7m/s
 Diamètre nominal des tuyauteries compris entre
DN80 et DN125, Vmax = 1,2m/s
 À partir du diamètre nominal des Tuyauteries DN 150,
Vmax = 2,0m/s
9DO
'1
'1
HXU
LQ
'1
GLF
D
RX
OX P
LTX
H
P
'1
Wp
HLQ
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'1
LDP
HG
UO
)OX[YR
WLY
H
S
PP
ULHXU
'1
'1
'1
'1
'1
'1
'1
Fig. 10.1 :Aide au dimensionnement des tuyauteries Dimplex
ATTENTION !
Le diagramme permet de déterminer le diamètre interne approximatif des
tuyaux. Le dimensionnement grossier ne remplace par le calcul
d'évaluation du réseau de tuyauteries. Le calcul des pertes de pression à
partir de l'évaluation du réseau est également nécessaire au
dimensionnement du circulateur.
REMARQUE
L'utilisation de mélanges glycol/eau entraîne une augmentation des pertes de pression dans le système Il faut donc en tenir compte lors du dimensionnement de la pompe.
REMARQUE
En cas d'utilisation de tubes d'assemblage, compter avec une augmentation des pertes de pression en raison de la réduction massive de la section des pièces préformées. Pour les sections de tuyauteries comptant un
nombre important de pièces préformées, le diamètre doit être choisi au
moins une taille plus élevée. Lors du dimensionnement des composants
de tuyauterie supplémentaires (clapets anti-retour, vannes d'inversion 2
ou 3 voies), la perte de pression doit également être maintenue aussi faible que possible.
REMARQUE
Des remarques spéciales pour la planification d'installations de pompes
à chaleur à grande efficacité énergétique, ainsi que l'outil de de réalisation de schémas hydrauliques Dimplex peuvent être téléchargés à
l'adresse suivante: www.dimplex.de/nc/fr/professionnel/calculateur-enligne/schema-dintegration.html.
138 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 01.2012
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Aides à la planification et à l’installation
10.2
10.2 Modèle de calcul expérimental de la température système effectivement
nécessaire
7HPSpUDWXUHDOOHUHDXGHFKDXIIDJHƒ&
7HPSpUDWXUHGpSDUW+7
7HPSpUDWXUHGpSDUW07
7HPSpUDWXUHGpSDUW%7
9DOHXUH[HPSOH
ƒ&WHPSpUDWXUHH[WpULHXUH
7HPSpUDWXUHGpSDUWGHƒ&
+7KDXWHWHPSpUDWXUH
GHƒ&jƒ&
07PR\HQQHWHPSpUDWXUH
GHƒ&jƒ&
%7EDVVHWHPSpUDWXUH
ƒ&
7HPSpUDWXUHH[WpULHXUHHQ>ƒ&@
Fig. 10.2 :Diagramme de calcul expérimental de la température système effectivement nécessaire
Valeurs de mesure
Exemple
Température extérieure
-5°C
Température départ
52°C
Température retour
42°C
Écart de température
10°C
1
2
Démarche à suivre pendant la période de
chauffage à différentes températures extérieures
1. Étape :
Mettre les thermostats d’ambiance à la position
max. dans les pièces qui demandent à être chauffées le plus (p. ex. salle de bains et salle de séjour)
(vannes thermiques complètement ouvertes !)
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3
4
5
6
7
8
9
2. Étape :
Réduire la température départ sur la chaudière ou
sur le mélangeur jusqu’à ce que la température
ambiante désirée d’env. 20-22 °C s’installe (tenir
compte de l’inertie du système de chauffage!).
3. Étape :
Noter les températures départ et retour ainsi que la
température extérieure dans le tableau.
4. Étape :
Reporter les valeurs mesurées dans le diagramme.
01.2012 | Manuel de conduite de projet pompes à chaleur de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire | 139
10.2
Aides à la planification et à l’installation
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et la production eCs
systèmes de ventilation domestique
centralisée
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