Chauffer et refroidir avec la pompe à chaleur
Le seul générateur de chaleur capable de faire les deux.
Compte tenu du changement climatique et des étés de plus en plus chauds, le rafraîchissement des maisons devient de plus en plus intéressant, même sous nos latitudes. Quiconque opte pour une pompe à chaleur, que ce soit dans une nouvelle construction ou lors d'un changement de chauffage, devrait donc prendre en compte cette possibilité dès la planification.
Une pompe à chaleur fonctionne en principe comme un réfrigérateur : la chaleur est extraite de l'environnement et est amenée par compression à un niveau de température plus élevé dans la pompe à chaleur à l'aide d'un fluide frigorigène, puis transmise à l'environnement par un système de distribution de chaleur (par ex. chauffage au sol, radiateurs).
Refroidir avec la pompe à chaleur air/eau
Pendant les mois froids, l'eau de chauffage réchauffée par la pompe à chaleur circule dans le chauffage par le sol, ce qui permet d'avoir une température confortable. Pour le refroidissement, le circuit frigorifique de la pompe à chaleur air/eau est inversé dans sa fonction et fonctionne alors de manière réversible via la vanne à quatre voies intégrée dans le circuit frigorifique. Grâce à cette inversion, de l'eau agréablement fraîche est envoyée à travers le chauffage par le sol et abaisse ainsi la température ambiante. Dans le cas des pompes à chaleur air/eau, la chaleur extraite du bâtiment est rejetée dans l'environnement par le ventilateur. Il existe deux façons d'utiliser les pompes à chaleur pour le refroidissement : le refroidissement passif ou le refroidissement actif. Ces solutions fournissent des avantages différents.
Refroidissement actif avec la pompe à chaleur
Le principe du refroidissement actif avec une pompe à chaleur est en principe possible avec n'importe quelle pompe à chaleur. Les pompes à chaleur air/eau ne peuvent faire que du refroidissement actif, car la source de chaleur qu'est l'air extérieur est trop chaude en été pour le refroidissement passif.
Dans le cas du refroidissement actif, le fonctionnement de la pompe à chaleur est simplement inversé par une vanne à quatre voies intégrée. Avec cette méthode, le compresseur est en marche et la pompe à chaleur peut garantir des températures d'eau de refroidissement durablement basses par rapport au refroidissement passif.
Les coûts d'exploitation du refroidissement actif sont plus élevés que ceux du refroidissement passif, car le compresseur continue de fonctionner. Dans un tel cas, la combinaison avec une installation photovoltaïque est judicieuse, car l'électricité est nécessaire précisément lorsque le soleil brille. Cela permet d'augmenter la part d'électricité autoproduite, même pendant les mois d'été.
Refroidissement passif avec des pompes à chaleur eau glycolée ou eau/eau
Le rafraîchissement dit passif (ou natural cooling) avec une pompe à chaleur eau glycolée ou eau/eau utilise les températures plus basses du sol ou de la nappe phréatique tout au long de l'année pour le rafraîchissement. Dans le cas de la pompe à chaleur eau glycolée/eau, le liquide glycolé extrait la chaleur du circuit de chauffage via un échangeur de chaleur et la transfère à la sonde géothermique. Dans le cas des pompes à chaleur eau/eau, c'est la nappe phréatique qui joue ce rôle. Dans ce cas, il suffit que seules les pompes de circulation fonctionnent aussi bien dans le circuit de chauffage que dans la source de chaleur, le compresseur ne doit pas fonctionner (passif). L'investissement technique et financier lors de l'installation et les coûts d'exploitation pour le refroidissement passif avec la pompe à chaleur sont relativement faibles. En règle générale, il est possible d'obtenir une bonne régulation de la température intérieure, mais la puissance de refroidissement effective dépend fortement du dimensionnement de la source de chaleur. Un effet secondaire positif est que les sondes géothermiques se régénèrent grâce à la chaleur fournie par les pièces d'habitation. Cela augmente l'efficacité de la pompe à chaleur pour le chauffage.
Quelles sont les conditions à remplir?
Si une pompe à chaleur doit également être utilisée pour le refroidissement, le reste du système de chauffage doit être adapté en conséquence. Les radiateurs traditionnels ne sont pas adaptés au refroidissement, car leur surface réduite ne permet pas de refroidir l'air ambiant de manière optimale. A cela s'ajoute le risque accru de formation de condensation.
Refroidissement silencieux
Dans le cas du refroidissement dit silencieux, les systèmes de chauffage par le sol, les murs et les plafonds sont utilisés en plus pour le refroidissement. Grâce aux grandes surfaces de transmission, aucun soutien actif des ventilateurs n'est nécessaire et aucun bruit n'est généré (silencieux). La température de l'eau de refroidissement doit être maintenue au-dessus du point de rosée afin d'éviter la formation de condensation. Dans les pièces à refroidir, un régulateur de température ambiante intelligent (Smart RTC) se charge de surveiller la température ambiante et l'humidité. Le mélangeur de chauffage nécessaire maintient alors automatiquement la température de l'eau de refroidissement au-dessus du point de rosée calculé par le gestionnaire de pompe à chaleur. Le refroidissement silencieux est idéal pour contrer le réchauffement progressif du bâtiment.
Refroidissement dynamique
Les ventilo-convecteurs permettent d'obtenir des puissances de refroidissement plus élevées. En soutenant activement le transfert de chaleur avec des ventilateurs, il est possible de transférer une plus grande puissance de refroidissement même en cas d'humidité élevée. Les températures de l'eau de refroidissement sont inférieures au point de rosée, ce qui permet de refroidir et de déshumidifier l'air ambiant. Les condensats doivent être évacués par un système d'évacuation des condensats.
Condensat
Dans le cas du refroidissement dynamique, toutes les tuyauteries et tous les distributeurs doivent être équipés d'une isolation étanche à la diffusion de vapeur afin que les tuyauteries ne « transpirent » pas.
La prévention et l'évacuation des condensats doivent être prises en compte lors de l'étude du projet.
Dans le cas du refroidissement silencieux, la température est maintenue au-dessus du point de rosée calculé après le mélangeur du circuit de chauffage. Un contrôleur de point de rosée supplémentaire installé sur les répartiteurs interrompt le mode de refroidissement si une chute de condensat se produit à cet endroit, par exemple en raison d'une forte humidité de l'air.
Dans quelle mesure le refroidissement par pompe à chaleur est-il respectueux de l'environnement?
Une pompe à chaleur n'utilise pas de combustibles fossiles, mais l'énergie environnementale de l'air, du sol ou de la nappe phréatique, qu'elle multiplie par l'énergie électrique. Par conséquent, son fonctionnement génère très peu d'émissions, voire une neutralité climatique totale en cas d'achat d'électricité verte ou d'utilisation de son propre courant via l'installation photovoltaïque. Peu importe que vous utilisiez votre pompe à chaleur pour le chauffage ou le refroidissement.
Commutation de la pompe à chaleur en mode refroidissement
Le gestionnaire de pompe à chaleur peut activer le mode refroidissement via la commutation automatique du mode de fonctionnement lorsque la température extérieure dépasse la valeur de température extérieure réglable pendant une période prolongée. Bien entendu, il est également possible d'intervenir manuellement via le régulateur sur l'appareil ou l'application mobile.
Est-il possible d'installer un système de refroidissement a posteriori?
Un équipement ultérieur du refroidissement silencieux est possible sous certaines conditions. Les radiateurs normaux ne sont pas adaptés au refroidissement. Le remplacement des radiateurs par des ventilo-convecteurs est envisageable si ceux-ci sont dimensionnés de manière à fonctionner avec des températures d'eau de refroidissement supérieures au point de rosée.
Il est préférable d'intégrer dès le départ la fonction de refroidissement dans le système existant. Il est alors préférable d'utiliser les chauffages de surface pour le chauffage et le refroidissement. Ainsi, chaque pièce peut être refroidie. Les surfaces froides garantissent des pièces agréablement tempérées sans courants d'air et ce, sans aucun bruit.
Planifier et installer une pompe à chaleur avec refroidissement
Que les pompes à chaleur soient utilisées pour le chauffage ou le refroidissement : Les pompes à chaleur conviennent à presque toutes les situations de construction. Le choix de la pompe à chaleur appropriée dépend de l'espace disponible dans le bâtiment ou sur le terrain, des besoins énergétiques du bâtiment et de la situation de la construction.
Une planification professionnelle par l'artisan est importante pour la satisfaction à long terme et la satisfaction des besoins des habitants. Dimplex propose à cet effet un large portefeuille de produits adaptés à chaque application dans le domaine du chauffage et du refroidissement.