Rendement des pompes à chaleur et Fluides Frigorigènes

En savoir plus sur les rendements.

Les systèmes PAC à eau de puits ont en général les meilleurs rendements car ils permettent une évaporation du fluide à env +7°C contre -15°C sur l'air quand il fait -10°C dehors à +7°C il est courant de constater des COP de 5 !! avec du R410, un peu moins avec du R407 .

L'eau d'un puits de T° 12°C baisse de 5°C dans l'évaporateur en lui fournissant ses calories idem pour l'air(de -15°C à -10°C)(en hiver où on en a le plus besoin) et donc la différence de rendement dépend principalement de la T° disponible dans le milieu de prélèvement.

Donc "parallèlement" la valeur de T° qu'on exploite en sortie de la PAC influence également le COP(rendement) : si on réchauffe un plancher chauffant(PER sous le carrelage par ex) à 28°C maxi, cela fait une grande différence par rapport à réchauffer le circuit des radiateurs d'un chauffage central à 50°C.

En exagérant pour comprendre :

entrée 7°C sortie 28°C (différence : 21°C)= bon COP

entrée -15°C sortie 50°C (différence : 65°C)= COP médiocre !

Plus la température de l'eau (mais aussi de l'air avec l'aerothermie) utilisée pour capter les "calories" de l'évaporation du fluide est proche des limites d'évaporation de ce fluide à la pression atmosphérique, moins le rendement est bon.

Par exemple le R134 doit avoir une pression d'évaporation de -25°C à Pression atmosphérique, on peut l'employer pour des chambres froides à T° 0°C, le fluide travaillera à une température d'évaporation de -10°C.

Températures d'évaporation à Pression atmosphérique sont différentes :

-25°C pour le 134A-

45°C pour le R407-

52°C pour le R410

Moins il y a de différences entre les températures d'évaporation et de condensation, moins il y a d'effort à fournir pour la compression du fluide et meilleur est le rendement.Il existe des PAC dites haute température, mais le rendement s'en ressent.

Les fluides Frigorigènes :

R134a : un hydrofuorocarbure (HFC) qui remplace le R12 chlorofluorocarbure (CFC) interdit car destructeur de la couche d'Ozone. On rencontre le R134a en climatisation automobile. Concernant les pompes à chaleur, il presente l'avantage d'autoriser le fonctionnement à haute temperature (65°C).

R290 : (HC) c'est un hydrocarbure. Du gaz propane en l'occurrence. Proche des caracteristiques du R22, il reste cependant à l'extérieur des bâtiment car inflammable !

R407C : le remplacent du R22 (HCFC) hydrochlorofluorocarbure destructeur de la couche d'Ozone mais dans une moindre mesure que le R12. Le R407c est largement utilisé en climatisation et pour les pompes à chaleurs (température jusqu'à 55°C). Fonctionnement à haute pression.

R410A : (HFC) de plus en plus utilisé en climatisation air/air. (température jusqu'à 45°C) Il présente d'excellentes qualités de transfert thermique.

R404A : (HFC) proche du R410A mais avec une pression de fonctionnement plus basse.

R417A : (HFC) On le trouve rarement, il remplace le R22 sans modification.

Souvent les COP des PAC avec prélèvement d'eau ne tienne pas compte des kw qui servent à acheminer l'eau vers la PAC

ex : PAC consomme 2 kw, restitue 10 kw = COP de 5  si la pompe à eau consomme 1 kw le vrai résultat donne : 10 kw divisé par (2 + 1) = COP de 3,33