REMKO WKF 85 - Manuel (Page 31)

Mode de fonctionnement de la thermopompe
Les thermopompes fonctionnent dans plusieurs
modes de fonctionnement.
Monovalent
La thermopompe est, tout au long de l'année,
l'unique source de chaleur des bâtiments. Ce
mode de fonctionnement est particulièrement
adapté aux installations de chauffage à tempéra-
tures de préchauffage basses et est particulière-
ment utilisé en combinaison avec des thermo-
pompes saumure/eau ou eau/eau.
Mono-énergétique
La thermopompe est équipée d'un chauffage élec-
trique pour couvrir les charges de pointe. La ther-
mopompe couvre la majeure partie des besoins en
chauffage. Le chauffage électrique d'appoint ne
s'allume que quelques jours par an, lors de tempé-
ratures extérieures très basses et soutient la ther-
mopompe.
Bivalent alternatif
La thermopompe fournit la totalité de la chaleur de
chauffage jusqu'à une température extérieure
définie. Lorsque la température extérieure descend
en dessous de cette valeur définie, un deuxième
générateur de chaleur s'allume pendant que la
thermopompe s'arrête. Nous faisons ici une diffé-
rence entre le fonctionnement alternatif avec un
chauffage au fuel ou au gaz et un fonctionnement
régénératif à l'énergie solaire ou au bois. Ce
mode de fonctionnement est possible pour tous les
systèmes de répartition du chauffage.
Dimensionnement
Il est nécessaire, pour configurer et dimensionner
une installation de chauffage, de calculer exacte-
ment la charge de chauffe du bâtiment, suivant EN
12831. On peut également déterminer le besoin en
chaleur en fonction de l'année de construction et
du type du bâtiment. Le tableau Ä à la page 32
indique la charge de chauffe spécifique de certains
types de bâtiments. Si on la multiplie par la surface
à chauffer, on obtient le rendement nécessaire de
l'installation de chauffage.
Lors d'un calcul exact, il faut définir différents élé-
ments. Le besoin en chaleur transmise, le besoin
en chaleur ventilée et un supplément pour la pré-
paration d'eau chaude donnent la somme de ren-
dement de chauffe devant être préparé par l'instal-
lation de chauffage.
Pour déterminer le besoin en chaleur transmise,
on prend les surfaces de sol, de murs extérieurs,
de fenêtres, de portes et de toiture. On doit égale-
ment prendre en compte les matériaux de cons-
truction utilisés, donnant différents coefficients de
passage de chaleur (la valeur U). On doit égale-
ment avoir la température ambiante et la tempéra-
ture extérieure normalisée, la température
moyenne extérieure la plus basse, de l'année.
L'équation de détermination du besoin en chaleur
transmise est Q=A x U x (t
R
-t
A
), il doit être calculé
individuellement pour toutes les surfaces de ferme-
ture de pièces.
Le besoin en chaleur ventilée prend en compte la
fréquence d'échange de la température ambiante
chauffée contre la température extérieure plus
froide. On prend, en plus de la température
ambiante et de la température extérieure norma-
lisée, le volume ambiant V, le taux de renouvelle-
ment d'air n et la capacité de chaleur spécifique c
de l'air. L'équation est la suivante : Q=V x n x c (t
R
-
t
A
) Le supplément pour la préparation d'eau
chaude est, selon la norme VDI 2067, par per-
sonne de : 0,2 kW.
Exemple
Nous avons pris comme exemple une maison avec
une surface habitable de 150 m² et un besoin en
chaleur d'env. 80 W/m². Cinq personnes habitent
dans cette maison. La charge de chauffe est de
11,5 kW. Avec un supplément en eau potable de
0,2 kW/personne, on obtient un rendement de
chauffe à atteindre de 12,5 kW. En fonction du
support énergétique, il faut encore ajouter un sup-
plément pour prendre en compte des éventuels
temps de blocage. Le dimensionnement et la
détermination du point de bivalence de la thermo-
pompe sont calculés d'après le diagramme de ren-
dement de chauffe de la thermopompe en fonction
des températures de préchauffage (35 °C pour un
chauffage par le sol dans l'exemple). On marque
tout d'abord la charge de chauffe à la température
extérieure normalisée (température la plus basse
de l'année en fonction de la région) et la limite de
chauffe. Le besoin en chaleur en fonction de la
température extérieure est saisi de manière simpli-
fiée dans le diagramme de rendement de chauffe
(Voir la Fig. 33) en tant que ligne de liaison droite
entre la charge de chauffe et le début de la
chauffe. L'intersection de la droite avec la courbe
de rendement nominal de chauffe est marqué sur
l'axe X et on y lit la température du point de biva-
lence (d'env. -3 °C dans l'exemple). Le rendement
minimal du 2e générateur de chaleur est la diffé-
rence entre la charge de chauffe et la puissance
calorique maximale de la thermopompe pendant
ces jours (dans l'exemple, le rendement néces-
saire pour couvrir la charge de pointe est d'env.
3 kW).
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