Schéma de principe hydraulique

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1 1. Schéma de fonctionnement Ces s de fonctionnement sont des solutions préférentielles et éprouvées fonctionnant sans problèmes et permettant une plus haute efficacité de l'installation de pompe à chaleur. L'emplacement des sondes doit intervenir selon la spécification du fabricant/fournisseur de la pompe à chaleur. Le montage de corps de chauffe de secours (résistances électriques) est fondamentalement possible. Ils ne doivent pas être (conformément à la loi sur l'énergie) utilisés comme chauffage complémentaire, mais uniquement en dessous de la température de dimensionnement (Plateau suisse -8.0 C) ou en cas d'urgence. 1.1 Schéma de fonctionnement sans accumulateur et sans préparation d'eau chaude sanitaire Dans le cas d'installations de chauffage par le sol, le plancher est utilisé comme accumulateur. Cette importante masse d'accumulation convient bien pour ponter les périodes de blocage et est idéale du point de vue technique de régulation. L'effet d'accumulation est important et conduit à des durées de fonctionnement relativement longues si la température du retour est prise comme grandeur de commande. Schéma 1 sans accumulateur, sans préparation d'eau chaude Installation sans régulation indépendante des pièces (Aucune régulation indépendante des pièces n'est prescrite dans le cas d'une température de dimensionnement du chauffage <30 C) page 1/12

2 Schéma 1a sans accumulateur et sans préparation d'eau chaude Les installations à régulation indépendante des pièces nécessitent une soupape de décharge. Si la même installation est conçue et réalisée avec des températures de chauffage de Td supérieures à 30 C au point de dimensionnement, une régulation individuelle des pièces doit être exigée conformément à la loi. Une soupape de décharge est incorporée de manière que la pompe à chaleur ne tombe pas en dérangement (dérangement haute pression) malgré la fermeture des vannes individuelles des pièces. Cependant elle doit être correctement ajustée, de manière à s'ouvrir lors de la fermeture des vannes individuelles des pièces, afin de rediriger un flux suffisamment important à la pompe à chaleur. Régler la soupape de décharge d'après la courbe de la pompe page 2/12

3 1.2 Schéma de fonctionnement sans accumulateur et avec préparation d'eau chaude sanitaire Schéma 2 sans accumulateur, avec préparation d'eau chaude Commutation eau chaude avec vanne trois voies, échangeur de chaleur intérieur hélicoïdal et pompe de circulation A l'heure actuelle, chaque fois que possible, la préparation d'eau chaude devrait être assurée avec une installation à pompe à chaleur. La commutation avec une vanne à trois voies et une pompe de circulation dans le circuit de charge principal constitue une liaison simple et sans problème. Etant donné que dans le mode chauffage, la différence de température (Ta/Tr) est normalement supérieure à la mode charge de l'eau, il est possible d'utiliser une vanne à trois voies qui dispose d'une différence de pertes de charge entre les point A et B. Précaution: dans le cas d'une PAC air-eau, attention à la puissance l'été qui est approximativement doublée! Surface de chauffe minimale de l'échangeur de chaleur intérieur : Optimal A=0.4m 2 /kw dimensionnée par rapport à la puissance maximum de la PAC page 3/12

4 Schéma 2a Sans accumulateur avec préparation d'eau chaude Il est également possible qu'une pompe de circulation séparée soit respectivement prévue pour l'adaptation du débit du circuit de chauffage et pour celui de la charge du chauffe-eau. La vanne trois voies de commutation "chauffage eau chaude" doit néanmoins être prévue de manière à éviter le risque d'un retour au chauffage via le serpentin dans le chauffe-eau même lorsqu'un clapets anti-retour est prévu, car le risque de fuite de cet organe est grand. Commutation eau chaude avec vanne de renvoi avec échangeur de chaleur hélicoïdal intérieur et deux pompes de circulation, respectivement pour le chauffage et la préparation d'eau Schéma 2b sans accumulateur, avec préparation d'eau chaude Commutation eau chaude avec vannes d'arrêt et deux pompes de circulation directement dans la pompe à chaleur, respectivement séparément pour le chauffage et la préparation d'eau Cette solution est basée sur une pompe à chaleur dans laquelle la commutation du mode chauffage au mode charge de l'eau chaude intervient de façon interne à la pompe à chaleur, c'est-à-dire que les deux pompes de circulation et les vannes d'arrêt "chauffage" et "charge de l'eau " sont également incorporées à la pompe à chaleur. page 4/12

5 1.3 Schéma de fonctionnement avec accumulateur série et sans préparation d'eau Un accumulateur série est nécessaire si la contenance en eau de l'ensemble de l'installation est petite. Ceci se présente dans le cas d'une distribution avec des radiateurs et aussi dans le cas de petits objets avec chauffage au sol. Une contenance en eau insuffisante n'est pas bonne pour le fonctionnement de la pompe à chaleur et conduit à un nombre trop important de commutations (risque que la PAC fonctionne avec des intervalles de marche trop courts). L'accumulateur peut également être installé sur l'aller, par exemple pour le pontage de la période de délestage. Schéma 3 avec accumulateur en série, sans préparation d'eau Dans le cas de PAC air/eau avec dégivrage à inversion de cycle, un accumulateur est nécessaire dans les systèmes de chauffage d'une petite contenance en eau (par ex. radiateurs). (Accumulateur série, contenance selon les indications du fabricant, max. 200 litres) Une contenance en eau plus importante est en particulier nécessaire dans le cas de PAC air-eau avec dégivrage à inversion du cycle frigorifique. Dans ce cas, l'énergie du dégivrage est prélevée du système de chauffage. Si la contenance en eau côté chauffage est trop petite, il existe le risque que la température de l'eau chute si fortement, dans le condenseur, qu'un risque de gel soit rendu possible. Le condenseur peut alors éclater. page 5/12

6 1.4 Schéma de fonctionnement avec accumulateur série et avec préparation d'eau Schéma 4 avec accumulateur série, avec préparation d'eau Lorsqu'est prévue une installation de pompe à chaleur avec accumulateur série dans le système de chauffage, il faut veiller à ce que le chauffage de l'eau sanitaire soit incorporé ment avant l'accumulateur, parce que sinon l'efficacité est mauvaise car l'accumulateur est aussi chauffé à un niveau plus élevé lors de chaque charge d'eau. L'accumulateur peut également être installé sur l'aller, après la vanne trois voies, respectivement pour le pontage de la période de délestage.. Attention: Il faut prélever la charge d'eau chaude ment avant l'accumulateur page 6/12

7 1.5 Schéma de fonctionnement avec accumulateur parallèle et sans préparation d'eau Schéma 5 Accumulateur parallèle, sans préparation d'eau PAC EN dans l'accumulateur en haut et PAC HORS dans le retour de la PAC ou dans le bas de l'accumulateur. Teau se présente sur PAC-EN également dans l'aller Un découplage entre le circuit de charge et celui de décharge intervient avec un accumulateur relié en parallèle. C'est pourquoi une pompe de circulation séparée est respectivement nécessaire pour les deux circuits. Aucune soupape de décharge ne doit être prévue dans le cas d'un accumulateur parallèle, étant donné que le circuit de charge fonctionne indépendamment du chauffage des locaux et n'est pas concerné par la régulation individuelle par pièce. Le débit de la pompe de décharge (groupe de chauffage) devrait cependant être régulé en pression. L'aller primaire devrait directement être dirigé sur l'aller secondaire (et non par l'accumulateur) étant donné que la température de l'aller est abaissée par mélange dans le cas d'une température plus basse de l'accumulateur. Le débit dans le circuit de charge devrait être supérieur à celui dans le circuit de décharge. page 7/12

8 Schéma 5a Accumulateur parallèle, sans préparation d'eau, avec plusieurs groupes de chauffage Si plusieurs groupes de chauffage sont présents sur le côté consommateur tels que groupe de chauffage par le sol et groupe de chauffage par radiateurs, etc., un groupe de chauffage séparé avec régulation et pompe de circulation est nécessaire sur le groupe de chauffage qui a la température la plus basse (par ex. chauffage par le sol). Le groupe de chauffage de la température la plus élevée est directement "piloté" par le régulateur de la pompe à chaleur. page 8/12

9 1.6 Schéma de fonctionnement avec accumulateur parallèle et avec préparation d'eau Schéma 6 Accumulateur parallèle, avec préparation d'eau Schéma 6a comme 6 avec plusieurs groupes de chauffage La préparation d'eau chaude doit être ment reliée avant l'accumulateur parallèle, sinon l'accumulateur est trop chargé lors de processus de charge de l'eau. Ceci est énergétiquement un inconvénient, étant donné que la pompe à chaleur a une plus mauvaise efficacité lors de la charge de l'eau sanitaire. L'accumulateur peut également être installé sur l'aller, par exemple pour le pontage de la période de délestage. Dans le cas de pompes à chaleur dites "all-in-one", dans lesquelles les pompes de circulation sont directement incorporées, le débit et la pression doivent correspondre aux valeurs de l'installation, car sinon le débit massique ne joue pas. Un mauvais débit massique augmentant la plage de température de 2K provoque une diminution de l'efficacité de 3%. Attention: Prélever la charge de l'eau chaude ment avant l'accumulateur page 9/12

10 1.7 Schéma de fonctionnement avec préparation d'eau et apport solaire Le fonctionnement avec la pompe à chaleur pour le chauffage et la préparation d'eau chaude, y compris l'apport solaire, est déjà une solution complexe devant être correctement conçue. La préparation d'eau chaude par l'énergie solaire doit être garantie. En conséquence l'échangeur de chaleur du circuit solaire dans l'accumulateur d'eau chaude doit se situer en-dessous que celui de la pompe à chaleur. Des installations de pompes à chaleur avec apport solaire sont toujours préférables. Schéma 7.1 Apport solaire pour la préparation d'eau chaude, avec un échangeur de chaleur pour l'énergie solaire Dans le mode avec apport solaire, la totalité de l'accumulateur est, selon l'ensoleillement, chargée jusqu'à C. C'est pourquoi une régulation thermique prévenant une température trop élevée de l'eau doit être prévue dans le système de distribution d'eau. Un régulateur de température thermostatique, de manière ce qu'il fonctionne toujours. Attention: Protection contre l'ébouillantement page 10/12

11 Schéma 7.2 Apport solaire pour la préparation d'eau avec un échangeur de chaleur de l'énergie solaire et un accumulateur série augmentant la contenance. Attention: Prélever la charge de l'eau ment avant l'accumulateur L'accumulateur peut également être installé sur l'aller, par exemple pour le pontage de la période de délestage. Schéma 7.3 Apport solaire pour la préparation d'eau chaude, avec un échangeur de chaleur pour l'énergie solaire et un accumulateur parallèle formant séparation des systèmes entre la préparation d'eau chaude et les consommateurs. Schéma 7.4 idem pour plusieurs groupes de chauffage page 11/12

12 Sources de chaleur: Les possibilités d'utilisation des sources de chaleur doivent être observées dans le choix des systèmes s (s 1-7) conformément au tableau ci-dessous. source de chaleur 1 1a a sondes géothermiques air extérieur eau Dans le cas des s 3 et 4, les sources de chaleur "sondes géothermiques" et "eau" doivent être examinées pour déterminer si un accumulateur série est nécessaire dans le but d'accroître la contenance. Tous les s de fonctionnement doivent respectivement être autorisés par les fournisseurs de pompes à chaleur, c'est-à-dire que le fournisseur accepte le correspondant pour la commande prévue. Tous les emplacements de sondes doivent également être disposés selon les indications du fournisseur de la pompe à chaleur. page 12/12