Comment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montage

Pompe à eau pour le chauffage, schéma et instructions pour l'équipement

3 types principaux

Avant d'accepter d'installer un circuit de chauffage de garage ouvert avec une pompe de circulation, vous devez envisager d'autres options pour la circulation des fluides. Comme vous le savez, il peut se déplacer à travers les principes de la thermodynamique - de manière naturelle ou gravitationnelle.

Comment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montage

Les systèmes fonctionnant par circulation naturelle conviennent parfaitement aux pièces d'une superficie allant jusqu'à 60 mètres carrés. La longueur de boucle maximale pour cet équipement est de 30 mètres.

Il est également important de considérer les facteurs suivants :

  1. 1. La hauteur du bâtiment.
  2. 2 étages.

Les schémas de circulation naturelle ne conviennent pas à une utilisation dans des conditions de basse température, car le manque de chauffage suffisant du liquide de refroidissement ne permettra pas d'atteindre la pression optimale. Les domaines d'application d'un tel système sont les suivants :

  1. 1. Connexion à un sol chaud. Une pompe de circulation est connectée au circuit d'eau.
  2. 2. Travailler avec la chaudière. Le dispositif de chauffage est fixé au-dessus du système - juste en dessous du vase d'expansion.

Quelle est la différence entre les chaudières à combustible solide

Outre le fait que ces sources de chaleur produisent de l'énergie thermique en brûlant divers types de combustibles solides, elles présentent un certain nombre d'autres différences par rapport aux autres générateurs de chaleur. Ces différences sont précisément le résultat de la combustion du bois, elles doivent être considérées comme allant de soi et toujours prises en compte lors du raccordement de la chaudière à un système de chauffage à eau. Les fonctionnalités sont les suivantes :

  1. Grande inertie. Pour le moment, il n'existe aucun moyen d'éteindre brusquement le combustible solide en combustion dans la chambre de combustion.
  2. Formation de condensat dans le foyer. La particularité se manifeste lorsqu'un caloporteur à basse température (inférieure à 50 °C) pénètre dans le réservoir de la chaudière.

Noter. Le phénomène d'inertie n'est absent que dans un type d'unités à combustible solide - les chaudières à granulés. Ils ont un brûleur, où les granulés de bois sont dosés, après l'arrêt de l'alimentation, la flamme s'éteint presque immédiatement.

Le danger d'inertie réside dans la surchauffe possible de la chemise d'eau de l'appareil de chauffage, à la suite de quoi le liquide de refroidissement y bout. De la vapeur se forme, ce qui crée une haute pression, déchirant le boîtier de l'unité et une partie de la canalisation d'alimentation. En conséquence, il y a beaucoup d'eau dans la chaufferie, beaucoup de vapeur et une chaudière à combustible solide inadaptée à un fonctionnement ultérieur.

Une situation similaire peut se produire lorsque le générateur de chaleur est mal connecté. En effet, dans les faits, le mode de fonctionnement normal des chaudières à bois est maximal, c'est à ce moment que l'appareil atteint son efficacité passeport. Lorsque le thermostat réagit au caloporteur atteignant une température de 85 ° C et ferme le volet d'air, la combustion et la combustion lente dans le four se poursuivent. La température de l'eau augmente encore de 2 à 4°C, voire plus, avant que sa croissance ne s'arrête.

Afin d'éviter une surpression et un accident ultérieur, un élément important est toujours impliqué dans la tuyauterie d'une chaudière à combustible solide - un groupe de sécurité, dont nous parlerons plus en détail ci-dessous.

Une autre caractéristique désagréable du fonctionnement de l'appareil au bois est l'apparition de condensat sur les parois intérieures du foyer en raison du passage d'un liquide de refroidissement non chauffé à travers la chemise d'eau. Ce condensat n'est pas du tout la rosée de Dieu, car il s'agit d'un liquide agressif, à partir duquel les parois en acier de la chambre de combustion se corrodent rapidement. Ensuite, après avoir mélangé avec de la cendre, le condensat se transforme en une substance collante, il n'est pas si facile de l'arracher de la surface. Le problème est résolu en installant une unité de mélange dans le circuit de tuyauterie d'une chaudière à combustible solide.

Un tel revêtement sert d'isolant thermique et réduit l'efficacité d'une chaudière à combustible solide.

Il est trop tôt pour que les propriétaires de générateurs de chaleur avec échangeurs de chaleur en fonte qui ne craignent pas la corrosion poussent un soupir de soulagement. Ils peuvent s'attendre à un autre malheur - la possibilité de destruction de la fonte par un choc thermique. Imaginez que dans une maison privée, l'électricité a été coupée pendant 20 à 30 minutes et que la pompe de circulation, qui fait circuler l'eau dans une chaudière à combustible solide, s'est arrêtée.Pendant ce temps, l'eau dans les radiateurs a le temps de se refroidir et dans l'échangeur de chaleur - de se réchauffer (en raison de la même inertie).

L'électricité apparaît, la pompe s'allume et envoie le liquide de refroidissement refroidi du système de chauffage fermé à la chaudière chauffée. A partir d'une forte chute de température, un choc thermique se produit au niveau de l'échangeur de chaleur, la section en fonte se fissure, l'eau coule jusqu'au sol. Il est très difficile à réparer, il n'est pas toujours possible de remplacer la section. Ainsi, même dans ce scénario, l'unité de mélange empêchera un accident, qui sera discuté plus tard.

Les urgences et leurs conséquences ne sont pas décrites afin d'effrayer les utilisateurs de chaudières à combustible solide ou de les inciter à acheter des éléments inutiles des circuits de tuyauterie. La description est basée sur l'expérience pratique, qui doit toujours être prise en compte. Avec la connexion correcte de l'unité thermique, la probabilité de telles conséquences est extrêmement faible, presque la même que pour les générateurs de chaleur utilisant d'autres types de combustibles.

Types d'agrégats

Une représentation visuelle des options de conception des pompes à chaleur est leur classification en fonction du type de liquide de refroidissement sur les contours externes et internes de la structure. L'appareil peut recevoir de l'énergie de :

  • sol;
  • eau (réservoir ou source);
  • air.

À l'intérieur de la maison, l'énergie thermique qui en résulte peut être utilisée dans le système de chauffage, ainsi que pour chauffer l'eau ou pour la climatisation. Il existe donc plusieurs types de pompes à chaleur en fonction de la combinaison de ces éléments et fonctions.

Système sol-eau

Recevoir la chaleur du sol est considéré comme l'un des plus efficaces pour ce type de chauffage alternatif, puisque déjà à environ cinq mètres de la surface, la température du sol reste assez constante, peu affectée par les changements des conditions météorologiques.

Comment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montage

La pompe à chaleur géothermique utilise des sondes spéciales conductrices de chaleur

En tant que liquide de refroidissement sur le circuit externe, un liquide spécial est utilisé, communément appelé saumure. Il s'agit d'une composition respectueuse de l'environnement.

Le contour extérieur de la pompe à chaleur sol-eau est constitué de tuyaux en plastique. Vous pouvez les placer dans le sol horizontalement ou verticalement. Dans le premier cas, des travaux peuvent être nécessaires sur une grande surface, de 25 à 50 mètres carrés. m pour chaque kilowatt de puissance de pompe. Les surfaces allouées à l'installation d'un collecteur horizontal ne peuvent pas être utilisées pour les besoins agricoles. Seuls l'aménagement d'une pelouse ou la plantation de plantes à fleurs annuelles sont autorisés ici.

Pour la construction d'un collecteur vertical, une série de puits d'une profondeur de 50 à 150 mètres sera nécessaire. Comme la température du sol est plus élevée et plus stable à cette profondeur, une telle pompe à chaleur géothermique est considérée comme plus efficace. Dans ce cas, des sondes profondes spéciales sont utilisées pour transférer la chaleur.

Lire aussi :  Caractéristiques de l'appareil de chauffage individuel dans un immeuble à appartements

Pompe eau-eau

Un choix tout aussi efficace peut être une pompe à chaleur eau-eau, car à de grandes profondeurs, la température de l'eau reste assez élevée et constante. Les éléments suivants peuvent être utilisés comme source d'énergie thermique à faible potentiel :

  • réservoirs ouverts (lacs, rivières);
  • eaux souterraines (puits, puits);
  • eaux usées issues des cycles technologiques industriels (alimentation en eau inversée).

Il n'y a pas de différences fondamentales dans la conception des pompes à chaleur sol-eau ou eau-eau. La construction d'une pompe à chaleur utilisant l'énergie d'un réservoir ouvert nécessitera les coûts les plus bas: les tuyaux avec un caloporteur doivent être alimentés en charge et immergés dans l'eau. Lors de l'utilisation du potentiel des eaux souterraines, une conception plus complexe sera nécessaire. Il peut être nécessaire de construire un puits supplémentaire pour évacuer l'eau qui traverse l'échangeur de chaleur.

Comment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montage

L'utilisation d'une pompe à chaleur eau-eau en eau libre peut être très bénéfique

Option air-eau universelle

En termes d'efficacité, la pompe à chaleur air-eau est inférieure aux autres modèles, car pendant la saison froide, sa puissance est considérablement réduite. Cependant, son installation ne nécessite pas de travaux d'excavation complexes ni la construction de puits profonds. Il suffit de sélectionner et d'installer des équipements adaptés, par exemple directement sur le toit de la maison.

Comment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montage

La pompe à chaleur air/eau peut être installée sans travaux d'installation importants

L'avantage incontestable de cette conception est la possibilité de réutiliser la chaleur qui sort des pièces chauffées par la pompe à chaleur avec de l'air d'échappement ou de l'eau, ainsi que sous forme de fumée, de gaz, etc. Pour compenser le manque de puissance de la pompe à chaleur à air en hiver, des options de chauffage alternatives doivent être prévues.

L'option la moins coûteuse serait une pompe à chaleur air-air qui ne nécessite pas le travail complexe d'un système de chauffage à eau chaude traditionnel.

Pompes à chaleur - classement

Le fonctionnement d'une pompe à chaleur pour chauffer une maison est possible dans une large plage de températures - de -30 à +35 degrés Celsius. Les dispositifs les plus courants sont l'absorption (ils transfèrent la chaleur à travers sa source) et la compression (la circulation du fluide de travail se produit grâce à l'électricité). Les dispositifs d'absorption les plus économiques, cependant, sont plus chers et ont une conception complexe.

Classement des pompes par type de source de chaleur :

  1. Géothermie. Ils puisent la chaleur de l'eau ou de la terre.
  2. Air. Ils prélèvent la chaleur de l'air.
  3. chaleur secondaire. Ils prennent la soi-disant chaleur de production - générée lors de la production, pendant le chauffage et d'autres processus industriels.

Le caloporteur peut être :

  • Eau provenant d'un réservoir artificiel ou naturel, eau souterraine.
  • Amorçage.
  • Masses d'air.
  • Combinaisons des médias ci-dessus.

Pompe géothermique - principes de conception et de fonctionnement

Une pompe géothermique pour le chauffage d'une maison utilise la chaleur du sol, qu'elle sélectionne avec des sondes verticales ou un collecteur horizontal. Les sondes sont placées à une profondeur allant jusqu'à 70 mètres, la sonde est située à une petite distance de la surface. Ce type d'appareil est le plus efficace, car la source de chaleur a une température constante assez élevée tout au long de l'année. Par conséquent, il est nécessaire de dépenser moins d'énergie pour le transport de la chaleur.

Pompe à chaleur géothermique

Un tel équipement est coûteux à installer. Le coût élevé du forage des puits. De plus, la surface allouée au collecteur doit être plusieurs fois plus grande que la surface de la maison ou du chalet chauffé

Il est important de se rappeler que le terrain où se trouve le collecteur ne peut pas être utilisé pour planter des légumes ou des arbres fruitiers - les racines des plantes seront surfondues

Utiliser l'eau comme source de chaleur

Un étang est une source d'une grande quantité de chaleur. Pour la pompe, vous pouvez utiliser des réservoirs non gelés à partir de 3 mètres de profondeur ou des eaux souterraines à un niveau élevé. Le système peut être mis en œuvre de la manière suivante : le tuyau de l'échangeur de chaleur, lesté d'une charge à raison de 5 kg par mètre linéaire, est posé sur le fond du réservoir. La longueur du tuyau dépend du métrage de la maison. Pour une chambre de 100 m². la longueur optimale du tuyau est de 300 mètres.

Dans le cas de l'utilisation d'eau souterraine, il est nécessaire de forer deux puits situés l'un après l'autre en direction de l'eau souterraine. Une pompe est placée dans le premier puits, fournissant de l'eau à l'échangeur de chaleur. L'eau réfrigérée entre dans le deuxième puits. C'est ce qu'on appelle le système de collecte de chaleur ouvert. Son principal inconvénient est que le niveau des eaux souterraines est instable et peut changer de manière significative.

L'air est la source de chaleur la plus accessible

Dans le cas de l'utilisation de l'air comme source de chaleur, l'échangeur de chaleur est un radiateur soufflé de force par un ventilateur. Si une pompe à chaleur fonctionne pour le chauffage d'une maison par un système air-eau, l'utilisateur bénéficie :

  • Possibilité de chauffer toute la maison. L'eau, agissant comme caloporteur, est diluée par des appareils de chauffage.
  • Avec une consommation d'électricité minimale - la possibilité de fournir de l'eau chaude aux résidents. Ceci est possible grâce à la présence d'un échangeur de chaleur supplémentaire isolé thermiquement avec une capacité de stockage.
  • Des pompes du même type peuvent être utilisées pour chauffer l'eau des piscines.

Schéma de chauffage d'une maison avec une pompe à chaleur à air.

Si la pompe fonctionne sur un système air-air, aucun caloporteur n'est utilisé pour chauffer l'espace. Le chauffage est produit par l'énergie thermique reçue. Un exemple de mise en œuvre d'un tel schéma est un climatiseur classique réglé en mode chauffage. Aujourd'hui, tous les appareils qui utilisent l'air comme source de chaleur sont basés sur des onduleurs. Ils convertissent le courant alternatif en courant continu, offrant un contrôle flexible du compresseur et de son fonctionnement sans arrêt. Et cela augmente la ressource de l'appareil.

Comment fonctionnent les pompes à chaleur

Dans toute HP, il existe un milieu de travail appelé réfrigérant. Habituellement, le fréon agit à ce titre, moins souvent - l'ammoniac. L'appareil lui-même se compose de seulement trois composants :

  • évaporateur;
  • compresseur;
  • condensateur.

L'évaporateur et le condenseur sont deux réservoirs qui ressemblent à de longs tubes incurvés - des serpentins. Le condenseur est relié à une extrémité à la sortie du compresseur et l'évaporateur à l'entrée. Les extrémités des bobines sont jointes et une vanne de réduction de pression est installée à la jonction entre elles. L'évaporateur est en contact - directement ou indirectement - avec le milieu source, tandis que le condenseur est en contact avec le système de chauffage ou ECS.

Comment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montage

Comment fonctionne une pompe à chaleur

Le fonctionnement de la PAC repose sur l'interdépendance du volume, de la pression et de la température du gaz. Voici ce qui se passe à l'intérieur de l'agrégat :

  1. L'ammoniac, le fréon ou un autre réfrigérant, se déplaçant à travers l'évaporateur, se réchauffe à partir du milieu source, par exemple, à une température de +5 degrés.
  2. Après avoir traversé l'évaporateur, le gaz atteint le compresseur qui le pompe dans le condenseur.
  3. Le fluide frigorigène pompé par le compresseur est retenu dans le condenseur par un détendeur, sa pression est donc plus élevée ici que dans l'évaporateur.Comme vous le savez, avec l'augmentation de la pression, la température de tout gaz augmente. C'est exactement ce qui arrive au réfrigérant - il chauffe jusqu'à 60 - 70 degrés. Le condenseur étant lavé par le liquide de refroidissement circulant dans le système de chauffage, ce dernier est également chauffé.
  4. À travers la soupape de réduction de pression, le réfrigérant est évacué par petites portions dans l'évaporateur, où sa pression chute à nouveau. Le gaz se dilate et se refroidit, et comme une partie de l'énergie interne a été perdue à cause du transfert de chaleur à l'étape précédente, sa température descend en dessous des +5 degrés initiaux. Après l'évaporateur, il se réchauffe à nouveau, puis il est pompé dans le condenseur par le compresseur - et ainsi de suite en cercle. Scientifiquement, ce processus s'appelle le cycle de Carnot.
Lire aussi :  Pompe à eau pour le chauffage: types, spécifications et règles de sélection

La principale caractéristique de HP est que l'énergie thermique est extraite de l'environnement littéralement gratuitement. Certes, pour sa production, il est nécessaire de dépenser une certaine quantité d'électricité (pour le compresseur et la pompe de circulation / ventilateur).

Mais HP reste tout de même très rentable : pour chaque kWh d'électricité dépensé, il est possible d'obtenir de 3 à 5 kWh de chaleur.

Installation de chauffage électrique

L'installation d'un tel dispositif n'est pas particulièrement difficile. Il est tout à fait possible de le faire de vos propres mains.

S'il s'agit d'un appareil mural, pour l'installer, il faudra percer des trous dans le mur pour les chevilles.

Percer des trous dans le mur

La chaudière au sol est généralement placée sur des supports. Après cela, il doit être connecté au système de chauffage à l'aide de raccords et d'adaptateurs.

Schéma de raccordement de la chaudière électrique

Une fois ce travail terminé, il est nécessaire d'aspirer de l'eau dans le système et d'allumer l'appareil. Si les tuyaux ont commencé à chauffer, tout a été fait correctement. Vous pouvez regarder une description plus détaillée du processus d'installation dans la vidéo qui se trouve sur notre site Web.

Nous espérons que les arguments ci-dessus vous ont convaincu que le chauffage électrique peut être une option très appropriée et pratique pour chauffer une maison d'été. Et vous pouvez le vérifier par votre propre expérience en installant une chaudière électrique.

Caractéristiques et principe de fonctionnement

Sous une forme simplifiée, le dispositif de pompe est très similaire à la conception d'un climatiseur, mais à plus grande échelle. Il ne nécessite pas de chaudière fioul. L'essence du travail - la pompe transfère la chaleur d'une source avec une petite charge d'énergie à un liquide de refroidissement, qui se caractérise par une température accrue.

En réalité, un système en polypropylène fonctionne comme ceci :

  • Le caloporteur est transporté vers un tuyau caché dans le sol ou ailleurs, et sa température devient plus élevée.
  • Le liquide de refroidissement est transféré vers l'échangeur de chaleur et transporte l'énergie vers le circuit.
  • L'enveloppe extérieure contient le réfrigérant, qui est un matériau avec un point d'ébullition minimum et une basse pression. Dans l'évaporateur, la température du réfrigérant augmente considérablement et il se transforme en gaz.

Comment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montageComment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montage

  • Le gaz circule dans le compresseur et, sous l'influence d'une pression accrue, il est comprimé et chauffé.
  • Le gaz combustible est transféré au condenseur, où l'énergie pénètre dans le caloporteur du système de chauffage interne.
  • En conséquence, le fluide frigorigène, dont la température est réduite, entre à nouveau à l'état liquide.

Comment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montageComment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montage

Les structures de réfrigération fonctionnent selon un schéma similaire, de sorte que certains types de systèmes en été peuvent être utilisés en toute sécurité comme climatiseurs.

La conception des appareils de chauffage volatils comporte 3 composantes principales :

  • Compresseur. Conçu pour élever la température des vapeurs et la pression, qui se forment en raison de l'ébullition du réfrigérant. Aujourd'hui, les compresseurs scroll qui peuvent fonctionner en cas de gel sont populaires. Les éléments de ce type fonctionnent silencieusement, ils sont compacts et légers.
  • Évaporateur. Dans celui-ci, le réfrigérant liquide est converti en vapeur, après quoi il est transporté vers le compresseur.
  • Condensateur. Il est utilisé pour transférer de l'énergie au circuit des équipements de chauffage.

Comment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montageComment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montage

Pour le fonctionnement de la pompe, vous devez vous connecter au secteur, mais les performances et la puissance de cet équipement sont bien supérieures à celles d'un radiateur électrique, et la consommation d'électricité est moindre. Le coefficient de chauffage dépend du type d'équipement.

Comment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montage

Pompe à chaleur air/eau pour la maison

Une caractéristique des systèmes air-eau est la forte dépendance des températures du liquide de refroidissement dans le système de chauffage à la température de la source - l'air extérieur. L'efficacité de ces équipements change constamment à la fois en fonction des saisons et des conditions météorologiques. Cela montre une différence significative entre les systèmes aérothermiques et les complexes géothermiques, dont le fonctionnement est stable pendant toute la durée de vie et ne dépend pas des conditions extérieures.

De plus, les pompes à chaleur air-eau sont capables à la fois de chauffer et de refroidir l'air intérieur, ce qui les rend très demandées dans les régions où les hivers sont relativement froids et les étés chauds. En général, l'utilisation de tels systèmes est plus efficace dans les zones relativement chaudes, et pour les régions du nord, des moyens de chauffage supplémentaires sont nécessaires (généralement des radiateurs électriques sont utilisés).

Comment fonctionnent les pompes à chaleur air/eau ?

La pompe à chaleur air/eau est basée sur le principe de Carnot. Dans un langage plus compréhensible, la conception d'un réfrigérateur au fréon est utilisée. Le fluide frigorigène (fréon) circule dans un système fermé en passant successivement par les étapes :

  • évaporation accompagnée d'un fort refroidissement
  • chauffage par la chaleur de l'air extérieur entrant
  • forte compression, à laquelle sa température devient élevée
  • condensation liquide
  • passage à travers le papillon des gaz avec forte chute de pression et évaporation

Pour une circulation normale du réfrigérant, il est nécessaire d'avoir deux compartiments - un évaporateur et un condenseur. Dans le premier, la température est basse (négative), l'énergie thermique de l'air ambiant est utilisée pour le chauffage. Le deuxième compartiment est utilisé pour condenser le réfrigérant et transférer l'énergie thermique au caloporteur du système de chauffage.

Comment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montage

Le rôle de l'air entrant est de transférer la chaleur vers l'évaporateur, où la température est très basse et doit être augmentée pour la prochaine compression. L'énergie thermique de l'air est disponible même à des températures négatives et est stockée jusqu'à ce que la température tombe au zéro absolu. Les sources d'énergie thermique à faible potentiel permettent d'obtenir un rendement élevé du système, mais lorsque la température extérieure descend à -20°C ou -25°C, le système s'arrête et nécessite le raccordement d'une source de chauffage supplémentaire.

Avantages et inconvénients

Les avantages des pompes à chaleur air/eau sont :

  • installation facile, pas d'excavation
  • La source d'énergie thermique - l'air - est disponible partout, elle est disponible et entièrement gratuite.Le système ne nécessite qu'une alimentation électrique pour l'équipement de circulation, le compresseur et le ventilateur
  • la pompe à chaleur peut être structurellement combinée avec la ventilation, ce qui augmentera considérablement l'efficacité des deux systèmes
  • le système de chauffage est respectueux de l'environnement et d'un fonctionnement sûr
  • le fonctionnement du système est presque silencieux, il peut être contrôlé par des systèmes d'automatisation

Les inconvénients d'une pompe à chaleur air/eau sont :

  • application limitée. Les modèles domestiques de HP nécessitent la connexion de systèmes de chauffage supplémentaires déjà à -7 ° C, les conceptions industrielles sont capables de maintenir des températures jusqu'à -25 ° C, ce qui est trop bas pour la plupart des régions de Russie
  • la dépendance de l'efficacité du système à la température extérieure rend le système instable et nécessite une reconfiguration constante des modes de fonctionnement
  • les ventilateurs, compresseurs et autres appareils nécessitent une alimentation électrique stable
Lire aussi :  Comment choisir des tuyaux en polypropylène pour un système de chauffage compétent

Lors de la planification de l'utilisation d'un tel système de chauffage et d'eau chaude, ces caractéristiques doivent être prises en compte.

Calcul de la capacité de l'installation

La procédure de calcul de la puissance de l'installation se résume à déterminer la surface de la maison à chauffer, à calculer la quantité d'énergie thermique requise et à sélectionner les équipements correspondant aux valeurs obtenues. Cela n'a aucun sens de présenter une méthodologie de calcul détaillée, car elle est extrêmement complexe et nécessite la connaissance de nombreux paramètres, coefficients et autres valeurs. De plus, une expérience dans l'exécution de tels calculs est nécessaire, sinon le résultat sera complètement erroné.

Pour résoudre le problème, il est recommandé d'utiliser une calculatrice en ligne trouvée sur le net. Son utilisation est simple, il vous suffit de remplacer vos données dans les fenêtres et d'obtenir une réponse. En cas de doute, le calcul peut être dupliqué sur une autre ressource afin d'obtenir des données équilibrées.

Avantages et inconvénients de la technologie

Les avantages les plus importants de TN sont :

  1. Rentabilité : pour chaque kilowatt d'électricité consommé, la PAC produit de 3 à 5 kW de chaleur. C'est-à-dire que nous parlons d'un chauffage presque gratuit.
  2. Respect de l'environnement et sécurité : le fonctionnement de HP n'est pas associé à la formation et à la libération dans l'atmosphère de substances dangereuses pour l'environnement, et l'absence de flamme rend cette technologie absolument sûre.
  3. Facilité de fonctionnement : contrairement aux chaudières à gaz et à combustible solide, la PAC n'a pas besoin d'être nettoyée de la suie et de la suie. Vous n'avez pas non plus besoin de construire et d'entretenir une cheminée.

Un inconvénient important de cette technologie est le coût élevé de l'équipement et des travaux d'installation.

Faisons un calcul simple. Pour un 120 m². m aura besoin d'un HP d'une capacité de 120x0,1 = 12 kW (à raison de 100 W pour 1 m²). Le modèle Diplomat de Thermia avec cette performance coûte environ 6,8 milliers d'euros. Le modèle DUO du même constructeur coûtera un peu moins cher, mais son coût ne peut être qualifié de démocratique : environ 5,9 milliers d'euros.

Comment fabriquer soi-même une pompe à chaleur pour le chauffage domestique: principe de fonctionnement et schémas de montage

Pompe à chaleur Thermia Diplomate

Même par rapport au type de chauffage traditionnel le plus cher - électrique (4 roubles pour 1 kWh, 3 mois - travail à pleine charge, 3 mois - avec la moitié), l'amortissement prendra plus de 4 ans, et cela sans tenir compte compte le coût d'installation du circuit extérieur.En réalité, le HP ne fonctionne pas toujours avec les performances calculées, respectivement, et la période de récupération peut être plus longue.

Respect de l'environnement et sécurité ↑

Pour ceux qui se soucient de la sécurité environnementale de leur maison, une pompe à chaleur peut être une option idéale pour un système de chauffage confortable, dont le principe de fonctionnement ne prévoit pas l'émission de composés nocifs tels que CO, CO2, SO2, PbO2 , NOx dans l'atmosphère.

Quant à la possibilité d'une explosion ou d'un incendie, alors, avec une isolation normale des fils électriques, elle n'existe pas. Ce qui, malheureusement, ne peut pas être dit des chaudières à combustible liquide ou au gaz naturel. Le système de pompe à chaleur est conçu de manière à ce qu'une surchauffe de ses pièces suffisante pour provoquer une explosion ou un allumage soit impossible.

Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur et comment ça marche ?

Le terme pompe à chaleur désigne un ensemble d'équipements spécifiques. La fonction principale de cet équipement est la collecte de l'énergie thermique et son transport jusqu'au consommateur. La source d'une telle énergie peut être n'importe quel corps ou milieu avec une température de +1º et plus degrés.

Il y a plus qu'assez de sources de chaleur à basse température dans notre environnement. Il s'agit de déchets industriels provenant d'entreprises, de centrales thermiques et nucléaires, d'eaux usées, etc. Pour le fonctionnement des pompes à chaleur dans le domaine du chauffage domestique, trois sources naturelles à récupération indépendante sont nécessaires - l'air, l'eau, la terre.

Les pompes à chaleur « tirent » l'énergie des processus qui se produisent régulièrement dans l'environnement. Le flux des processus ne s'arrête jamais, c'est pourquoi les sources sont reconnues comme inépuisables selon des critères humains.

Les trois fournisseurs d'énergie potentiels répertoriés sont directement liés à l'énergie du soleil qui, en chauffant, met en mouvement l'air et le vent et transfère l'énergie thermique à la terre. C'est le choix de la source qui est le critère principal selon lequel les systèmes de pompes à chaleur sont classés.

Le principe de fonctionnement des pompes à chaleur repose sur la capacité des corps ou des milieux à transférer de l'énergie thermique à un autre corps ou environnement. Les destinataires et les fournisseurs d'énergie dans les systèmes de pompes à chaleur travaillent généralement par paires.

Il existe donc les types de pompes à chaleur suivants :

  • L'air est de l'eau.
  • La terre est de l'eau.
  • L'eau est de l'air.
  • L'eau est de l'eau.
  • La terre est air.
  • L'eau l'eau
  • L'air est l'air.

Dans ce cas, le premier mot définit le type de fluide à partir duquel le système prélève de la chaleur à basse température. Le second indique le type de support auquel cette énergie thermique est transférée. Ainsi, dans les pompes à chaleur, l'eau est de l'eau, la chaleur est prélevée dans le milieu aquatique et le liquide est utilisé comme caloporteur.

Les pompes à chaleur par type de conception sont des installations de compression de vapeur. Ils extraient la chaleur de sources naturelles, la traitent et la transportent vers les consommateurs (+)

Les pompes à chaleur modernes utilisent trois principales sources d'énergie thermique. Ce sont le sol, l'eau et l'air. La plus simple de ces options est une pompe à chaleur à air. La popularité de tels systèmes est associée à leur conception plutôt simple et à leur facilité d'installation.

Cependant, malgré une telle popularité, ces variétés ont une productivité plutôt faible. De plus, l'efficacité est instable et dépend des fluctuations de température saisonnières.

Avec une baisse de température, leurs performances chutent considérablement.De telles variantes de pompes à chaleur peuvent être considérées comme un complément à la principale source d'énergie thermique existante.

Les options d'équipement qui utilisent la chaleur du sol sont considérées comme plus efficaces. Le sol reçoit et accumule de l'énergie thermique non seulement du Soleil, il est constamment chauffé par l'énergie du noyau terrestre.

C'est-à-dire que le sol est une sorte d'accumulateur de chaleur dont la puissance est pratiquement illimitée. De plus, la température du sol, surtout à une certaine profondeur, est constante et fluctue dans des limites insignifiantes.

Périmètre de l'énergie générée par les pompes à chaleur :

La constance de la température de la source est un facteur important dans le fonctionnement stable et efficace de ce type d'équipement électrique. Les systèmes dans lesquels le milieu aquatique est la principale source d'énergie thermique ont des caractéristiques similaires. Le collecteur de telles pompes est situé soit dans le puits, où il se trouve dans l'aquifère, soit dans le réservoir.

La température annuelle moyenne des sources telles que le sol et l'eau varie de +7º à + 12º C. Cette température est tout à fait suffisante pour assurer le fonctionnement efficace du système.

Les plus efficaces sont les pompes à chaleur qui extraient l'énergie thermique de sources avec des indicateurs de température stables, c'est-à-dire. de l'eau et du sol

Évaluation
Site sur la plomberie

Nous vous conseillons de lire

Où remplir la poudre dans la machine à laver et combien de poudre verser