Circuit de chauffage Utilisation rationnelle de l’énergie ... Circuit de chauffage Circuit de...

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Circuit de chauffage

Circuit de refroidissement

Utilisation rationnelle de l’énergieLes discussions intensives de ces dernières années à propos dela protection du climat ont renforcé aux yeux du grand public lanotion d’utilisation rationnelle de l’énergie, d’économie d’énergieet essentiellement, d’utilisation des sources d’énergiesrenouvelables. En particulier, de grands espoirs se portent versl’utilisation renforcée des techniques basées sur le CO2 et lesénergies renouvelables peu polluantes.

Chauffage solaire et pompe à chaleurLa pompe à chaleur est le moyen le plus efficace d’utiliser toutel’année pour la production déau chaude et le chauffage l’énergiesolaire emmagasinée dans láir extérieur, la terre ou l’eau de lanappe phréatique. La température de l'énergie thermiquestockée dans l'environnement est portée à un niveau plus élevéà l’aide d’un circuit de refroidissement.

Directive sur les économies d’énergie (allemande)En combinaison avec des systèmes de chauffage à bassetempérature, les installations modernes de chauffage à pompe àchaleur font appel aux énergies renouvelables à plus de 70 % etrépondent entre autres, à l’exigence principale de la directiveallemande sur les économies d’énergie. Conformément à §3 (3),la restriction du besoin d’énergie primaire annuel ne s’appliquequ'aux locaux chauffés au minimum à 70 % par des générateursde chaleur travaillant de façon autonome sur la base d’énergiesrenouvelables.Une isolation calorifuge améliorée et une technique d’installationefficace sont des mesures d’économie d’énergie homologues.L’architecte et le propriétaire peuvent choisir les mesures àprendre pour réduire le besoin d’énergie primaire annuel.

Chauffage et refroidissement combinés avec pompes à chaleurLes pompes à chaleur pour chauffage et les groupesrefroidisseurs travaillent tous les deux avec un circuit réfrigérant.Si les deux systèmes sont combinés, les composants du circuitréfrigérant peuvent être utilisés doublement.En mode chauffage, la pompe à chaleur soustrait àl’environnement l’énergie solaire emmagasinée et « pompe »celle-ci à un niveau de température plus élevé pour la rendreutile à la production déau chaude ou au chauffage. En moderefroidissement, le circuit de réfrigération existant est inversé etdonc, en mesure de générer un niveau de température plus baspour soustraire la chaleur d'un local.

Planification d’installations de chauffage à pompes à chaleurLe présent « manuel de conduite de projet chauffage etrefroidissement » traite en première ligne des particularités durefroidissement pour le dimensionnement et le raccordementhydraulique.Des informations d’ordre général pour la planification de pompesà chaleur se trouvent dans le Dimplex « Manuel de conduite deprojet et d’installation de pompes à chaleur pour chauffage erproduction d'eau chaude ».

Pos. 1 Le compresseur élève le niveau de pression du fluide frigorigène circulant dans un circuit fermé. La température du fluide frigorigène sous forme gazeuse augmente de même.

Pos. 2 Un échangeur thermique dans le gaz de chauffage du circuit de refroidissement permet l’alimentation des différents

consommateurs de chaleur à un niveau de température plus élevé.

Pos. 3 Production centrale déau chaude en mode chauffage avec températures de départ plus élevées.

Pos. 4 Alimentation de consommateurs de chaleur complémentaires via le réservoir tampon et/ou l’échangeur thermique de la

piscine.

Pos. 5 La soupape de commutation 4 voies dirige le fluide frigorigène encore chaud vers le système de chauffage où a lieu le transfert

de chaleur.

Pos. 6 La chaleur est transférée à l’eau de chauffage dans le condenseur (échangeur thermique). Le fluide frigorigène se

refroidit et se condense.

Pos. 7 L’eau de chauffage circule à travers le ventilo-convecteur et délivre de la chaleur de façon ciblée à l’air ambiant. Des

ventilateurs intégrés assurent une circulation d’air réglable sur plusieurs vitesses.

Pos. 8 L'eau de chauffage circule dans un chauffage par surface (p. ex. chauffage au sol) qui délivre la chaleur de façon homogène

à l'espace climatisé.

Pos. 9 La pression du fluide frigorigène s'abaisse dans le détendeur et le fluide continue de se refroidir.

Pos. 10 Un ventilateur aspire l’air extérieur à travers l’évaporateurfroid.

Pos. 11 La chaleur naturelle stockée dans l’air extérieur est transférée au fluide frigorigène via l’évaporateur (échangeur thermique),

se réchauffe et se vaporise.

Pos. 1 Le compresseur élève le niveau de pression du fluide frigorigène circulant dans un circuit fermé. La température du fluide frigorigène sous forme gazeuse augmente de même.

Pos. 2 Un échangeur thermique dans le gaz de chauffage du circuit de refroidissement permet l’utilisation de la chaleur perdue

résultante en mode refroidissement.

Pos. 3 Production déau chaude efficace en mode refroidissement par utilisation de la chaleur perdue.

Pos. 4 Utilisation de la chaleur perdue via le réservoir tampon et/ou l’échangeur thermique de la piscine.

Pos. 5 La soupape de commutation 4 voies amène la chaleur résiduelle du fluide frigorigène vers láir extérieur où a lieu le

transfert de chaleur.

Pos. 6 Selon les besoins, un ventilateur aspire de l’air extérieur à travers le condenseur afin de pouvoir évacuer la chaleur perdue

inutilisée.

Pos. 7 La chaleur perdue non exploitable est restituée à l’air extérieur via un condenseur (échangeur thermique). Le fluide frigorigène

se refroidit et se condense.

Pos. 8 La pression du fluide frigorigène s'abaisse dans le détendeur et le fluide continue de se refroidir.

Pos. 9 Le fluide frigorigène froid soustrait la chaleur à l’eau de chauffage via l’évaporateur (échangeur thermique).

Pos. 10 L’eau de chauffage refroidie circule à travers le ventilo-convecteur et soustrait la chaleur à l’air ambiant. Des

températures de départ basses provoquent un abaissement au-delà du point de condensation et de ce fait, une

déshumidification de l’air ambiant. Des ventilateurs intégrés assurent une circulation d’air réglable sur plusieurs vitesses.

Pos. 11 Un système de tuyauterie installé dans le sol, les murs ou le plafond est traversé par l’eau de chauffage refroidie abaissant ainsi la température en surface de l'élément. Toute la surface

tient lieu d’échangeur thermique qui soustrait la chaleur à l'espace climatisé. Les températures de départ doivent être

réglées telles qu’aucune condensation ne puisse se produire.

Table des matières

Table des matièresTable des matières...................................................................................................................................................2

1 Choix et dimensionnement des pompes à chaleur pour chauffage et refroidissement ..............................41.1 Calcul du besoin en chaleur du bâtiment .......................................................................................................................................... 4

1.1.1 Coupures des sociétés de production et de distribution d’électricité ........................................................................................ 41.1.2 Chauffage de l'eau chaude sanitaire (ECS) ............................................................................................................................. 4

1.2 Procédé de calcul du besoin en refroidissement du bâtiment........................................................................................................... 5

1.3 Contrôle des limites d’utilisation........................................................................................................................................................ 51.3.1 Puissance calorifique maximale de la pompe à chaleur........................................................................................................... 51.3.2 Connexion en parallèle de pompes à chaleur .......................................................................................................................... 71.3.3 Puissance frigorifique maximale de la pompe à chaleur .......................................................................................................... 71.3.4 Mesures de réduction de la charge de refroidissement d’un bâtiment ..................................................................................... 8

2 Génération de la capacité frigorifique ..............................................................................................................92.1 Refroidissement passif...................................................................................................................................................................... 9

2.1.1 Refroidissement passif par utilisation de l’eau de la nappe phréatique.................................................................................. 102.1.2 Refroidissement passif par utilisation de collecteurs géothermique ....................................................................................... 102.1.3 Refroidissement passif par utilisation de sondes géothermiques........................................................................................... 10

2.2 Refroidissement actif....................................................................................................................................................................... 112.2.1 Refroidissement actif par utilisation de pompes à chaleur eau glycolée/eau réversibles....................................................... 112.2.2 Refroidissement actif par utilisation de pompes à chaleur air/eau réversibles ....................................................................... 11

3 Chauffage et refroidissement avec un système ............................................................................................123.1 Mode d'optimisation énergétique .................................................................................................................................................... 12

3.2 Régulation d’un système combiné chauffage et refroidissement.................................................................................................... 12

3.3 Raccordement hydraulique d’un système combiné chauffage et refroidissement .......................................................................... 12

3.4 Charge de refroidissement.............................................................................................................................................................. 12

3.5 Refroidissement dynamique............................................................................................................................................................ 123.5.1 Ventilo-convecteurs ................................................................................................................................................................ 133.5.2 Refroidissement avec utilisation de systèmes de ventilation.................................................................................................. 13

3.6 Refroidissement par conduites d'eau refroidie................................................................................................................................ 133.6.1 Refroidissement par le sol ...................................................................................................................................................... 133.6.2 Plafonds réfrigérants............................................................................................................................................................... 14

3.7 Activation thermique des éléments constructifs .............................................................................................................................. 14

3.8 Confort ............................................................................................................................................................................................ 143.8.1 Le comportement de régulation thermique de l’être humain .................................................................................................. 143.8.2 Température ambiante ........................................................................................................................................................... 143.8.3 Taux d’humidité de l’air ambiant ............................................................................................................................................. 153.8.4 Circulation de l’air dans l'espace à climatiser ......................................................................................................................... 15

4 Informations sur les pompes à chaleur réversibles ......................................................................................164.1 Pompes à chaleur air/eau réversibles pour installation à l’intérieur ................................................................................................ 16

4.2 Pompes à chaleur air/eau réversibles pour installation à l’extérieur ............................................................................................... 17

4.3 Courbes caractéristiques LI 11ASR / LA 11ASR (mode chauffage) ............................................................................................... 18

4.4 Courbes caractéristiques LI 11ASR / LA 11ASR (mode refroidissement) ...................................................................................... 19

4.5 Courbes caractéristiques LI 16ASR / LA 16ASR (mode chauffage) ............................................................................................... 20

4.6 Courbes caractéristiques LI 16ASR / LA 16ASR (mode refroidissement) ...................................................................................... 21

4.7 Dimensions LI 11ASR.................................................................................................................................................................... 22

4.8 Dimensions LI 16ASR.................................................................................................................................................................... 23

4.9 Dimensions LA 11ASR................................................................................................................................................................... 24

4.10 Dimensions LA 16ASR................................................................................................................................................................... 25

5 Informations sur la station de refroidissement passive ...............................................................................265.1 Courbes caractéristiques PKS 14 ................................................................................................................................................... 27

5.2 Courbes caractéristiques PKS 25 ................................................................................................................................................... 28

5.3 Dimensions PKS 14 / PKS 25......................................................................................................................................................... 29

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6 Commande et régulation ................................................................................................................................. 306.1 Exploitation en réseau du régulateur chauffage et froid et de la station de télécommande ........................................................... 30

6.2 Sonde de température (régulateur de froid) ................................................................................................................................... 30

6.3 Régulation du refroidissement actif ................................................................................................................................................ 316.3.1 Pompes à chaleur sans échangeur thermique supplémentaire ............................................................................................. 316.3.2 Pompes à chaleur avec échangeur thermique supplémentaire utilisant la chaleur perdue ................................................... 31

6.4 Régulation du refroidissement passif.............................................................................................................................................. 31

6.5 Description du programme refroidissement.................................................................................................................................... 316.5.1 Mode de service refroidissement ........................................................................................................................................... 316.5.3 Désactivation des circulateurs en mode refroidissement ....................................................................................................... 326.5.4 Refroidissement dynamique et refroidissement par eau refroidie .......................................................................................... 32

6.6 Régulation de la température ambiante.......................................................................................................................................... 326.6.1 Refroidissement dynamique................................................................................................................................................... 336.6.2 Refroidissement par eau refroidie .......................................................................................................................................... 33

6.7 Production d’eau chaude................................................................................................................................................................ 336.7.1 Demande d’eau chaude sans échangeur thermique supplémentaire .................................................................................... 336.7.2 Demande d’eau chaude avec échangeur thermique supplémentaire .................................................................................... 336.7.3 Utilisation de la chaleur perdue en mode refroidissement ..................................................................................................... 34

6.8 Accessoires spéciaux pour régulateur de froid............................................................................................................................... 34

7 Comparaison des systèmes de refroidissement de pompes à chaleur...................................................... 357.1 Pompes à chaleur air/eau à refroidissement actif........................................................................................................................... 35

7.2 Pompes à chaleur eau glycolée/eau à refroidissement actif .......................................................................................................... 35

7.3 Pompes à chaleur eau glycolée/eau à refroidissement passif........................................................................................................ 35

7.4 Pompes à chaleur eau/eau à refroidissement passif...................................................................................................................... 35

7.5 Conclusion ...................................................................................................................................................................................... 36

8 Raccordement hydraulique pour les modes chauffage et refroidissement ............................................... 378.1 Légende.......................................................................................................................................................................................... 37

8.2 Refroidissement actif ...................................................................................................................................................................... 38

8.3 Refroidissement actif avec production déau chaude et utilisation de la chaleur perdue ............................................................... 39

8.4 Refroidissement actif avec circuit de régulation, production déau chaude et utilisation de la chaleur perdue.............................. 40

8.5 Refroidissement passif avec pompes à chaleur eau glycolée/eau................................................................................................. 41

8.6 Refroidissement passif avec production déau chaude .................................................................................................................. 42

8.7 Refroidissement passif avec circuit de régulation et production déau chaude.............................................................................. 43

8.8 Refroidissement passif avec circuits de chauffage et de refroidissement séparés ........................................................................ 44

8.9 Refroidissement passif avec pompes à chaleur eau glycolée/eau sous forme compacte.............................................................. 46

8.10 Refroidissement passif avec pompes à chaleur eau/eau ............................................................................................................... 47

9 Branchement électrique .................................................................................................................................. 509.1 Régulateur de froid pour pompes à chaleur réversibles ................................................................................................................. 50

9.2 Régulateur de froid pour refroidissement passif ............................................................................................................................. 50

9.3 Régulateur de température ambiante chauffage/refroidissement................................................................................................... 50

9.4 Station de climatisation de pièce .................................................................................................................................................... 51

9.5 Surveillance du point de rosée étendu ........................................................................................................................................... 51

10 Annexe .............................................................................................................................................................. 5610.1 Vocabulaire du refroidissement ...................................................................................................................................................... 56

10.2 Normes et directives importantes ................................................................................................................................................... 58

10.3 Calcul approximatif de la charge de refroidissement pour des pièces individuelles selon le procédé HEA................................... 59

3

Choix et dimensionnement des pompes à chaleur pour chauffage et refroidissement 1.1.2

1 Choix et dimensionnement des pompes à chaleur pour chauffage et refroidissement

1.1 Calcul du besoin en chaleur du bâtimentLe calcul exact du besoin en chaleur horaire maximum hs’effectue d’après les normes locales. Une estimation du besoinen chaleur est possible à l’aide de la surface habitable à chaufferA (m) :

Tab. 1.1: Valeurs spécifiques approximatives de besoin en chaleur

Dimensionnement des températures de départLors de l’étude du système de distribution de chaleur desinstallations de chauffage à pompe à chaleur, il faudra veiller àreporter le besoin en chaleur requis en cas de températures dedépart les plus basses possible, étant donné que chaquediminution d’un degré de la température de départ permet uneéconomie d’énergie d’env. 2,5 % pour le même besoin enchaleur de chauffage. Les surfaces de chauffage à grandesuperficie sont idéales telles le chauffage au sol avec destempératures de départ maximales de 35°C.

1.1.1 Coupures des sociétés de production et de distribution d’électricitéLa plupart des sociétés de production et de distributiond’électricité (Energie-Versorgungs-Unternehmen (EVU))proposent des contrats spéciaux qui prévoient un prix del’électricité meilleur marché pour les pompes à chaleur. Pourcela, ces sociétés doivent être en mesure de désactiver etverrouiller les pompes à chaleur aux moments où la charge duréseau d´électricité est au plus fort (selon les prescriptions dutarif fédéral allemand).Pendant les coupures, la pompe à chaleur ne peut assurer lechauffage de la maison. C’est pourquoi il est nécessaire deproduire plus d’énergie pendant les périodes de fonctionnementdes pompes à chaleur. La pompe à chaleur doit donc êtredimensionnée en conséquence, de manière plus puissante.

Habituellement les coupures ne dépassent pas 4 heures par jouret sont prises en considération avec un facteur de 1,2. Descoupures allant jusqu’à 6 heures par jour sont autorisées et sontprises en considération avec un facteur de 1,3.

Tab. 1.2: Facteur de dimensionnement f pour la prise en considération des temps de blocage

1.1.2 Chauffage de l'eau chaude sanitaire (ECS)Compte tenu d'exigences de confort normales, il faut compter unbesoin en eau chaude de pointe de 80 à 100 litres par personneet par jour à une température de l'eau de 45°C. Dans ce cas, lapuissance calorifique à considérer est de 0,2 kW par personne.Lors du dimensionnement, on devrait prendre en compte unnombre potentiel de personnes maximum et considérer en plusles habitudes particulières des utilisateurs (par ex. whirlpool).Le réglage de la production déau chaude s’effectue par le biaisdu gestionnaire de pompe à chaleur qui active en fonction desbesoins et du mode de fonctionnement une production déauchaude optimale. Pour les pompes à chaleur réversibles avecéchangeur thermique supplémentaire, la chaleur perduerésultante en mode refroidissement peut être utilisée pour laproduction déau chaude.Si une cartouche chauffante électrique est utilisée dans le ballond’eau chaude, celle-ci peut servir à la production déau chaudeau point de conception (p. ex. -16°C). Dans ce cas, le besoin enénergie du chauffage de l’eau chaude ne doit pas être ajouté aubesoin en énergie pour le chauffage.

Conduites de circulationLes conduites de circulation augmentent considérablement, côtéinstallation, le besoin en chaleur pour le réchauffement d’eauchaude. Le besoin supplémentaire, à considérer enconséquence, dépend de la durée de fonctionnement, de lalongueur des conduites de circulation et de la qualité del’isolation des conduites. Si l’on ne peut renoncer à un systèmede circulation en raison de la longueur des conduites, il estrecommandé d’installer une pompe de circulation qui se mettrauniquement en marche en fonction des besoins grâce à uncapteur de débit, un palpeur, etc..

REMARQUESelon la norme EnEV §12 (4) en matière d'économie d'énergie, lespompes de circulation des installations à eau chaude doivent êtreéquipées de dispositifs automatiques de mise en marche et arrêt.La déperdition de chaleur, rapportée à la surface, de la distribution d’eaupotable dépend de la surface utile, du type et de l'implantation de lacirculation utilisée. Pour une surface utile de 100 à 150 m2 et unedistribution à l'intérieur de l'enveloppe thermique, les déperditionsthermiques rapportée à la surface conformément à EnEV s’élèvent à :

avec circulation 9,8 [kWh/m2 a]sans circulation 4,2 [kWh/m2 a]

= 0,03 kW/m2 Maison à basse énergie

= 0,05 kW/m2selon la directive en matière d'isolation thermique

95 oule standard d’isolation minimum EnEV

= 0,08 kW/m2 dans le cas d’une isolation normalede la maison (à partir de 1980 env.)

= 0,12 kW/m2 dans le cas d’une construction anciennesans isolation thermique particulière.

Durée du temps de blocage (totale)

Facteur de dimensionnement

2 h 1,14 h 1,26 h 1,3

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1.2

1.2 Procédé de calcul du besoin en refroidissement du bâtimentLes systèmes de refroidissement sont utilisés pour prévenir unesurchauffe des pièces en raison de charges thermiquesinopportunes. Le besoin en puissance frigorifique sera doncdéterminé en première ligne par le climat extérieur, lesexigences vis-à-vis de la climatisation des locaux, les chargesthermiques internes et externes, ainsi que l’orientation et le typede construction du bâtiment.Les charges internes sont p. ex. la chaleur dégagée par lesappareils, l’éclairage ainsi que les êtres humains. On entend parcharges externes la contribution de chaleur due aurayonnement solaire, les apports thermiques par transmissiondes zones tampons autour de l'espace à chauffer ainsi que lesapports en chaleur provenant de l'introduction de l’air extérieurplus chaud.Le calcul de la charge de refroidissement des pièces climatiséess’effectue conformément aux normes locales. En Allemagne, ils'agit de la norme VDI 2078 (règles de calcul des charges derefroidissement VDI). Cette directive présente deux procédés decalcul (le « procédé en raccourci » et le procédé EDV) ainsi quedes documents supplémentaires pour la détermination de lacharge de refroidissement de pièces climatisées et de bâtiments.Le procédé EDV n’améliore pas ici la précision pour des casstandard, mais sert plutôt d’extension du domaine d’utilisationpour des conditions secondaires arbitraires (protection solairevariable, température ambiante etc.). Dans la pratique, ces

procédés sont trop compliqués pour une application à un casstandard.Pour des objets simples comme les bureaux, cabinets médicaux,points de vente ou applications en zone privée, un calculapproximatif appuyé sur des valeurs empiriques ou le procédéraccourci HEA de l’association professionnelle pour l’utilisationet le marketing de l’énergie suffisent.Ce procédé selon HEA peut être utilisé pour la déterminationapproximative de la charge de refroidissement de piècesindividuelles. Les valeurs y étant indiquées sont déterminéesselon les règles de calcul de charge de refroidissement VDI 2078(Chap. 1.2 à la p. 5). Une température ambiante de 27°C pourune température extérieure de 32°C et un service permanent del’appareil de refroidissement sont supposés pour le calcul.Le besoin de refroidissement du bâtiment s’obtient à partir de lasomme des charges de refroidissement des différentes pièces.Selon le type de bâtiment, un facteur de simultanéité peutéventuellement être utilisé du fait que les pièces situées à l’estou à l’ouest ne doivent pas dissiper les charges de chaleursolaires simultanément.

REMARQUEEn raison de la forte influence du rayonnement solaire et des chargesthermiques internes, une évaluation du besoin en refroidissement n’estpas possible via les surfaces à refroidir.

1.3 Contrôle des limites d’utilisation

1.3.1 Puissance calorifique maximale de la pompe à chaleur

1.3.1.1 Mode monovalentAvec ce mode d’exploitation, la pompe à chaleur couvre seuletoute l’année – à 100% – le besoin en chaleur du bâtiment. Demanière générale, les pompes à chaleur eau/eau ou eauglycolée/eau sont exploitées en mode monovalent. Pour lespuissances calorifiques effectives aux températures de départ ettempératures minimales des sources de chaleur, veuillez vousreporter aux brochures d'informations sur les appareilscorrespondantes.

Tab. 1.3: Exemple de détermination de la capacité thermique

1.3.1.2 Mode mono-énergétiqueLes pompes à chaleur air/eau fonctionnent la plupart du tempsen mode mono-énergétique. La pompe à chaleur devrait donccouvrir complètement le besoin en chaleur pour destempératures extérieures allant jusqu’à env. –5 °C (point debivalence). Pour des températures très basses et un besoin enchaleur élevé, un thermoplongeur électrique estautomatiquement activé.Le dimensionnement de la puissance de la pompe à chaleurinfluence, notamment dans le cas d’installations mono-énergétiques, le montant des investissements et celui des coûtsde chauffage encourus chaque année.Plus le besoin annuel en énergie de chauffage couvert par lapompe à chaleur est élevé, plus les coûts d’investissements sont

élevés et plus les coûts d’exploitation encourus chaque annéesont bas.Comme le révèle l’expérience, une puissance de pompe àchaleur qui coupe la courbe caractéristique de chauffe à unetempérature limite théorique (ou point de bivalence) d’env. –5°Cdoit être préconisée.D'après ce calcul, il apparaît que le 2e générateur de chaleur (p.ex. thermoplongeur) participe à 2% selon la norme DIN 4701T10, dans le cas d’une installation en mode bivalent parallèle.

Pompe à chaleureau glycolée/eau

Pompe à chaleureau/eau

Température de départmaximale

35°C 35°C

Température source de chaleur minimale

0°C eau glycolée 10°C eau de la nappe phréatique

Point de fonctionnement pour la détermination de la capacité thermique

B0 / W35 W10 / W35

5

Choix et dimensionnement des pompes à chaleur pour chauffage et refroidissement 1.3.1.3

Exemple à partir de Tab. 1.4 à la p. 6A un point de bivalence de –5°C, la part de la pompe à chaleurse monte à env. 98% en mode de fonctionnement bivalentparallèle (mono-énergétique).

Tab. 1.4: Taux de couverture de la pompe à chaleur d’une installation en mode mono-énergétique ou bivalent en corrélation avec le point de bivalence et le mode de fonctionnement (source : tableau 5.3-4 DIN 4701 T10)

Exemple :Mode de fonctionnement mono-énergétique d’une pompe àchaleur air/eau réversible LA 16ASR avec un thermoplongeurinstallé dans le réservoir tampon, un temps de blocage de 2heures par jour au maximum et une production centrale déauchaude pour 5 personnes.

Besoin en chaleur de la maison à chauffer 13,5 kWBesoin en chaleur supplémentairepour la production déau chaude 1 kW

(besoin en chaleur + production ECS) x facteur de temps deblocage = (13,5 kW+ 1 kW) x 1,1 ≈ 16 kWLa valeur obtenue (16 kW) correspond à la capacité thermiquenécessaire de la pompe à chaleur. Celle-ci est reportée enprenant comme base une température extérieure normalisée de-16°C par ex. selon EN 12831 dans le diagramme de puissancecalorifique de la pompe à chaleur pour la température de départchoisie (35°C) point 1.Le dimensionnement de la pompe à chaleur s’effectue enfonction du besoin en chaleur du bâtiment lié à la températureextérieure. Celui-ci est simplement représenté par une lignedroite dans le diagramme de puissance calorifique de la pompe.Le procédé ici utilisé suppose qu’à partir d’une températureextérieure de 20°C (= température d’arrivée d’air de la pompe àchaleur), plus aucune puissance calorifique n’est nécessaire(ligne droite 2).Le point d’intersection entre la ligne pointillée (point final à 20°C/0 kW) et la courbe de puissance calorifique détermine le point debivalence théorique (-5°C) (point 3).Dans la pratique, en raison des habitudes particulières desutilisateurs (p. ex. chambre à coucher non chauffée, température

réduite dans les pièces réservées aux loisirs), on obtient trèssouvent un point de bivalence encore plus bas.

Dimensionnement du thermoplongeurBesoin en chaleur global au jour le plus froid

- capacité thermique de la pompe à chaleur au jour le plusfroid

= puissance du chauffage d’appoint électrique

Exemple :

Pour l’exemple choisi, la LA 16ASR doit être dimensionnée avecune puissance électrique des cartouches chauffantes de 7,5 kW.

Fig. 1.1: Courbe de puissance calorifique pour températures de départ eau de chauffage de 35°C

1.3.1.3 Mode bivalent parallèleDans le cas d’un mode parallèle bivalent (constructionancienne), la pompe à chaleur est combinée à un 2e générateurde chaleur (p. ex. chaudière au fuel ou à gaz). La régulation dela pompe à chaleur active en fonction des besoins le 2egénérateur de chaleur si la température extérieure descend endessous d’une certaine valeur réglable (point de bivalence< 4°C).Pour de grosses installations au besoin énergétique élevé, lespompes à chaleur couvrent avec une puissance calorifiquerelativement minime une grosse partie du travail annuel dechauffe. La puissance calorifique de la pompe à chaleur doit êtredimensionnée telle que la pompe à chaleur puisse couvrir seulependant la période transitoire la puissance calorifique. Lerégulateur met en marche en fonction des besoins le deuxièmegénérateur de chaleur lors d’un besoin accru de chaleur. Lenombre élevé d’heures de fonctionnement de la pompe à chaleur

engendre d'importantes économies. De plus, le rendement dudeuxième générateur de chaleur s’améliore en raison del’élimination des périodes de fonctionnement de courte durée (p.ex. chaudière au fuel).La condition de base d’une installation bivalente est quúnfonctionnement permanent de celle-ci en mode bivalent soitprévu.

Point de bivalence [°C] -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5Taux de couverture [-] en mode biv.-parall. 1,00 0,99 0,99 0,99 0,99 0,98 0,97 0,96 0,95 0,93 0,90 0,87 0,83 0,77 0,70 0,61

Taux de couverture [-] en mode biv.-altern. 0,96 0,96 0,95 0,94 0,93 0,91 0,87 0,83 0,78 0,71 0,64 0,55 0,46 0,37 0,28 0,19

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1.3.2

REMARQUEL’expérience révèle que l’installation au fuel ou à gaz existante dans lessystèmes bivalents doit être mise hors service au bout de quelquesannées pour les raisons les plus diverses dans le domaine de larénovation. L’étude devrait donc toujours se faire de manière analogue àl’installation mono-énergétique (point de bivalence env. -5°C) et leréservoir tampon devrait être intégré au circuit de départ du chauffage.Cela facilite grandement le passage ultérieur de l’installation au modemono-énergétique.

1.3.2 Connexion en parallèle de pompes à chaleurUn besoin en chaleur de chauffage plus élevé peut être couvertvia la connexion en parallèle de pompes à chaleur. En fonctionde la demande, il est également possible de combiner différentstypes de pompes à chaleur (p. ex. pompe à chaleur eau glycolée/eau et pompe à chaleur air/eau réversible). Pour de grossesinstallations avec plus de trois pompes à chaleur installées enparallèle, la mise en ou hors service s’effectue fréquemment viaun système de gestion de charge de hiérarchie supérieure.La connexion en parallèle de deux pompes à chaleur sansrégulation de hiérarchie supérieure est possible si les conditionssuivantes sont respectées :

Les courbes de chauffage du gestionnaire de pompe àchaleur sont à ajuster de telle sorte que la température deconsigne de retour de la PAC1 soit supérieure d’env. 1K àcelle de la PAC2.

La PAC2 se charge de la production déau chaude (p. ex.pompe à chaleur réversible avec échangeur thermiquesupplémentaire pour la production déau chaude).Chaque pompe à chaleur (PAC) nécessite sa propre sondede retour pour le mode chauffage, celle-ci étant montéedans le circuit de retour commun parcouru quel que soitl'état de fonctionnement. Pour les pompes à chaleur avecsonde de retour intégrée, celle-ci doit être montée par leclient.

Les durées de fonctionnement réduites de PAC2 sontcompensées par les durées de fonctionnement supplémentairespour la production déau chaude et le refroidissement. En modemono-énergétique, le thermoplongeur est commandé par legestionnaire de la deuxième pompe à chaleur.

1.3.3 Puissance frigorifique maximale de la pompe à chaleurSi la puissance frigorifique maximale nécessaire d’un bâtimentest connue (voir également Chap. 1.2 à la p. 5), il faut alorscontrôler si la pompe à chaleur est en mesure de mettre àdisposition cette puissance frigorifique sous les conditionssecondaires exigées. Les limites d’utilisation dépendantes dutype de pompe à chaleur utilisé doivent être particulièrementcontrôlées.Pour les systèmes de refroidissement passifs (voir Chap. 2 à lap. 9), la puissance frigorifique est dépendante du type et dudimensionnement de la source de froid (p. ex. sondegéothermique), du flux volumique et de l’échangeur thermiqueutilisé (brochures d'informations sur les appareils voir Chap. 5 àla p. 26).La puissance frigorifique d’une pompe à chaleur air/eauréversible dépend en première ligne de la température de départexigée et de celle de láir extérieur. Plus la température dedépart est élevée et plus la température de láir extérieur estbasse, plus la puissance frigorifique de la pompe à chaleur estélevée.

REMARQUELe dimensionnement de la pompe à chaleur air/eau réversible doits'effectuer en mode chauffage. Si la puissance frigorifique demandéedépasse celle de la pompe à chaleur, les points suivants doivent êtrecontrôlés :

Exemple :Quelle puissance frigorifique est disponible conformément à lacourbe de puissance de Schéma 1.2 à la p. 7 pour unetempérature extérieure max. de 35°C ?

Fig. 1.2: Puissance frigorifique d’une pompe à chaleur réversible (voir également Chap. 4.6 à la p. 21)

Conformément à Schéma 1.2 à la p. 7, on obtient en fonction dela température de départ en mode refroidissement les capacitésfrigorifiques suivantes :

Type de pompe à chaleur Temp. départ Cap. frigorif.

Air/eau 18°C 14,3 kWAir/eau 7°C 10,7 kW

7

Choix et dimensionnement des pompes à chaleur pour chauffage et refroidissement 1.3.4

1.3.4 Mesures de réduction de la charge de refroidissement d’un bâtimentLa charge de refroidissement du bâtiment s’obtient à partir de lasomme des charges de refroidissement des différentes pièces.Si la charge de refroidissement dépasse la puissance frigorifiquedisponible, les points suivants doivent être contrôlés :

La charge de refroidissement peut-elle être réduite par desimples modifications au niveau construction (p. ex. voletsroulants)La même puissance frigorifique pour des températures dedépart plus élevées peut-elle être transmise via unagrandissement de la surface des échangeursLes charges de refroidissement maximales calculées sont-elles utilisables de la même façon pour toutes les pièces dufait que, par exemple, les pièces situées à l’est ou à l’ouestne peuvent pas dissiper les charges de chaleur solaires enmême tempsEst-il possible de réduire la charge de refroidissementpendant la journée à l’aide d’un refroidissement nocturnedes éléments constructifs (activation thermique).

Si malgré toutes ces possibilités la puissance frigorifique de lapompe à chaleur ne suffit pas, les pièces ayant des chargesthermiques élevées peuvent être munies d’appareils declimatisation supplémentaires. Pour des raisons énergétiques,ces appareils de climatisation ne doivent être utilisés que lorsquela pompe à chaleur n’est pas en mesure de couvrir seule lebesoin en refroidissement global.

REMARQUEEn mode refroidissement les pompes à chaleur profitent en règlegénérale des tarifs spéciaux des sociétés de production et de distributiond’électricité (voir Chap. 1.1.1 à la p. 4). Pendant les temps de blocage, lemode refroidissement doit être assuré par des réservoirs de froidappropriés (p. ex. activation thermique des éléments constructifs, voirChap. 3.7 à la p. 14) ou un tarif de courant sans temps de blocage doit êtrechoisi.

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2

2 Génération de la capacité frigorifique

2.1 Refroidissement passifAvec le refroidissement passif, un niveau de température basdéjà existant est transmis au système de chauffage à l’aide d’unéchangeur thermique. Le compresseur de la pompe à chaleurn’est pas utilisé, il reste « passif » et reste disponible en moderefroidissement pour la production déau chaude.1) Le compresseur porte le fluide frigorigène circulant en circuit

fermé à un niveau de température plus élevé. Latempérature du fluide frigorigène sous forme gazeuseaugmente également.

2) La chaleur est transmise à l’eau de chauffage dans lecondenseur (échangeur thermique). Le fluide frigorigène serefroidit et se volatilise.

3) La pression du fluide frigorigène s'abaisse dans ledétendeur et le fluide continue de se refroidir.

4) Les sondes géothermiques utilisent le niveau detempérature constant des couches terrestres plus profondescomme source de chaleur pour la production déau chaudeet comme source de froid pour le refroidissement passif.

5) L’énergie naturelle soustraite par la sonde géothermique esttransmise au fluide frigorigène via l’évaporateur (échangeurthermique). Le fluide frigorigène se réchauffe et se vaporise.

6) En mode parallèle avec production centrale déau chaude etrefroidissement passif, les deux systèmes sont séparéshydrauliquement à l’aide d’une vanne d'inversion.

7) L’eau de chauffage refroidie circule à travers le ventilo-convecteur et soustrait la chaleur à l’air ambiant(refroidissement dynamique).

8) Un système de tuyauterie posé dans le sol, les murs ou leplafond est traversé par l’eau refroidie, abaissant ainsi latempérature superficielle de l'élément (système derefroidissement par eau refroidie).

Fig. 2.1: Circuit de refroidissement passif avec production d’eau chaude parallèle

9

Génération de la capacité frigorifique 2.1.3

2.1.1 Refroidissement passif par utilisation de l’eau de la nappe phréatiqueConformément à la norme VDI 4640, un refroidissement de l’eaude la nappe phréatique est désirée dans la plupart des régions,par ex. par l’intervention d’une pompe à chaleur destinée auchauffage. Une élévation de la température par refroidissementn’est acceptable que dans d'étroites limites. Une température de20°C ne devrait en aucun cas être dépassée en cas de transfertde chaleur à l’eau de la nappe phréatique. D'autre part, latempérature de l’eau de la nappe phréatique reversée dans lespuits d'absorption ne doit pas varier de plus de 6K.

En résumé :Un refroidissement passif en utilisant l’eau de la nappephréatique est possible. L’échangeur thermique et les débitsd’eau doivent être dimensionnés de telle sorte que l’eaureversée dans les puits d’absorption ne se réchauffe que de 6Kau maximum. D'autre part, il faut respecter les exigences, trèsdifférentes selon les régions, des administrations des eauxcompétentes. Une analyse de l’eau est nécessaire pour contrôlerla compatibilité du matériel avec l’échangeur thermique utilisé.

2.1.2 Refroidissement passif par utilisation de collecteurs géothermiqueLes collecteurs géothermiques, posés à l'horizontale dans le solet proches de la surface, ne sont pas en général des sources defroid sûres pour le refroidissement passif. Schéma 2.2 à la p. 10montre la courbe de température annuelle. Elle prouve que lestempératures à proximité de la surface sont trop élevées pendantl’été pour un refroidissement efficace. Au 1er août, latempérature du collecteur sans transfert de chaleur atteint déjàplus de 15°C.La température du collecteur qui se comporte comme unréservoir d’énergie s'accroît par le transfert de la chaleur perdue.Une influence défavorable pour la faune et la flore en surface està craindre, voir VDI 4640 feuillet 3, 3.2.

REMARQUEL’utilisation d’un collecteur géothermique pour le refroidissement peutengendrer un dessèchement du sol tout autour du collecteur. Larétraction du sol ainsi provoquée engendre une perte de contact entre lesol et le collecteur et donc, une dégradation du fonctionnement duchauffage.

Fig. 2.2: Températures du sol proches de la surface en °C pour un sol intact.

2.1.3 Refroidissement passif par utilisation de sondes géothermiquesLes sondes géothermiques utilisent le niveau de températureconstant des couches terrestres plus profondes (env. 10°C)comme source de froid pour le refroidissement. Comme le circuitest fermé, aucune condition spéciale relative à la législation deseaux ne doit être prise en considération (voir Schéma 2.1 à la p.9).Les capacités frigorifiques transmissibles sont normalementsuffisantes pour la zone résidentielle puisque le refroidissementn'est utile que quelques jours par an. Lors d’un refroidissementpermament, p. ex. dans le domaine industriel ou en présence defortes charges de refroidissement dues aux charges de chaleurinternes (p. ex. lumière / personnes / appareils électriques), unréchauffement graduel de la sonde géothermique peut seproduire et entraîner une diminution de la puissance frigorifiquemaximale.

REMARQUESi certaines puissances frigorifiques doivent être garanties, ou si lebesoin en refroidissement annuel excède le besoin de chaleur pour lechauffage annuel, la sonde géothermique devra être dimensionnée pourle mode chauffage et pour le mode refroidissement. La prise enconsidération du réchauffement de la sonde pour un calcul précis de lapuissance ne sera possible qu’à l’aide d’une simulation numérique avecun logiciel adéquat et de bonnes connaissances géologiques ethydrogéologiques.

Fig. 2.3: Station de refroidissement passive pour les pompes à chaleur eau glycolée/eau

www.dimplex.de 10

2.2

2.2 Refroidissement actifLes pompes à chaleur destinées au chauffage travaillent avec uncircuit réfrigérant qui se laisse inverser par une vanne d'inversion4 voies. Pour ces pompes à chaleur réversibles, un niveau de

température existant est « actif », c-à-d. refroidi par la puissancedu compresseur de la pompe à chaleur (voir “Circuit derefroidissement” à la page 1).

2.2.1 Refroidissement actif par utilisation de pompes à chaleur eau glycolée/eau réversibles

Un refroidissement actif avec des pompes à chaleur eauglycolée/eau réversibles et des sondes géothermiques estautorisé jusqu’à des températures d’eau glycolée de 21°C dansla sonde (valeur moyenne hebdomadaire) ou une valeurmaximale de 27°C. Le refroidissement actif permet une

augmentation de la puissance frigorifique et fournit destempératures de départ constantes. La puissance frigorifiquemaximale à disposition pendant une période de refroidissementdoit être dimensionnée en conformité avec le refroidissementpassif.

2.2.2 Refroidissement actif par utilisation de pompes à chaleur air/eau réversiblesLes pompes à chaleur air/eau réversibles utilisent l´air extérieurinépuisable pour chauffer et refroidir. A l’intérieur des limitesd’utilisation, seul un calcul de la charge de refroidissementmaximale est donc nécessaire, et non le calcul du besoin enrefroidissement global d’une période de refroidissement. Destempératures de départ comprises entre 7 et 20°C peuvent êtreobtenues à l’aide du circuit réfrigérant de la pompe à chaleurpour une température extérieure de plus de 15°C et répartiesdans le bâtiment par un système à conduction d’eau.

Fig. 2.4: Limites d’utilisation d’une pompe à chaleur air/eau réversible

TempératureAir extérieur minimale maximale

Chauffage -20°C +35°CRefroidissement +15°C +40°C

Températurede départ minimale maximale

Chauffage +18°C +55°CRefroidissement +7°C +20°C

11

Chauffage et refroidissement avec un système 3.5

3 Chauffage et refroidissement avec un système

3.1 Mode d'optimisation énergétiqueParallèlement aux mesures de réduction du besoin en énergiepour le chauffage agissant sur la construction et la techniqued’installation imposées par les normes locales spécifiques, desmesures d’économie d’énergie par protection thermique enpériode estivale doivent être également prises.Cependant, des charges de refroidissement inévitables dansune pièce peuvent être évacuées par l'introduction d’air refroidi,par refroidissement de l'air à l’aide d’un échangeur thermiqueplacé dans la pièce ou par le refroidissement direct de l'élémentconstructif.

REMARQUELe groupe de refroidissement, ainsi que du système distributeur de froid,doivent être également choisis en tenant compte de l’aspect énergétique,c-à-d. des températures de départ en mode chauffage aussi bassesqu'absolument nécessaire et des températures de départ en moderefroidissement aussi élevées que possible.

Pour les pompes à chaleur réversibles avec échangeurthermique supplémentaire, la chaleur perdue en moderefroidissement peut être utilisée pour la production d´eauchaude et l’alimentation d’autres consommateurs de chaleur afinde réduire la consommation primaire en énergie globale.

3.2 Régulation d’un système combiné chauffage et refroidissementLe régulateur de la pompe à chaleur - appelé encoregestionnaire de pompe à chaleur - est en mesure de commanderun système combiné pour chauffage et refroidissement et derépartir vers les consommateurs de chaleur existants la chaleurperdue engendrée en mode refroidissement (p. ex. productiond´eau chaude)(voir Chap. 6 à la p. 30).

Deux niveaux de température différents peuvent être mis àdisposition en mode refroidissement. Températures de retourconstantes pour le refroidissement dynamique (voir Chap. 3.5 àla p. 12) et températures de départ se rapportant à une pièce deréférence pour le refroidissement par conduites refroidies (voirChap. 3.6 à la p. 13)

3.3 Raccordement hydraulique d’un système combiné chauffage et refroidissement

La puissance calorifique générée par la pompe à chaleur esttransmise en mode chauffage au système de chauffage parconduction d’eau via des circulateurs. Lors de la commutation enmode refroidissement, la capacité frigorifique générée esttransmise via le système de distribution de chaleur prévuégalement pour l’eau froide (voir Chap. 8 à la p. 37). La doubleutilisation du système de distribution réduit ainsi les coûtsd’investissements supplémentaires pour le refroidissement.

Selon le type de système de distribution de froid, lestempératures de départ de l’eau de refroidissement peuvent êtreréduites à un minimum d’env. 16°C à 18°C pour des systèmesde refroidissement par surface et env. 8°C pour les ventilo-convecteurs.

ATTENTION !L’isolation thermique d'un système combiné pour chauffage etrefroidissement doit être réalisée telle qu'il n'y ait pas formationd'humidification en mode refroidissement.

3.4 Charge de refroidissementLa puissance totale du générateur de froid s’obtient à partir de lasomme des puissances frigorifiques latentes et sensiblestransmises par le système de refroidissement. La charge derefroidissement est la somme de tous les flux thermiquesconvectifs qui doivent être évacués pour maintenir latempérature ambiante désirée dans un espace.

La charge de refroidissement sensible est le fluxthermique qui doit être évacué d’un espace à un tauxd’humidité constant pour maintenir la température ambiantedésirée. Elle correspond aux flux thermiques convectifscalculés.

La charge de refroidissement latente est le flux thermiquenécessaire pour condenser un débit massique de vapeur àla température ambiante de telle sorte qu'à températureambiante constante, le taux d’humidité recherché soitmaintenu dans l'espace.

REMARQUESi les températures de l’eau de refroidissement sont supérieures au pointde rosée, aucune condensation ne se forme et la charge derefroidissement globale correspond à la charge de refroidissementsensible.

3.5 Refroidissement dynamiqueLa puissance frigorifique de systèmes par conduction d’eau esttransmise à l'air ambiant de façon active via un échangeurthermique. Les températures de départ inférieures au point derosée permettent la transmission de capacités frigorifiquesélevées par réduction de la chaleur sensible stockée dans l’airambiant parallèlement à une déshumidification de l'air parformation de condensation (chaleur latente).

REMARQUELa climatisation d'un espace présentant des exigences particulières enmatière d’humidité de l’air n’est possible qu’en combinaison avec uneinstallation de ventilation à humidification ou déshumidification active.

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3.5.1

3.5.1 Ventilo-convecteursLes ventilo-convecteurs sous forme de coffre, de cassette ou àmontage mural permettent un refroidissement dynamique par unsystème décentralisé modulaire. Des ventilateurs intégrésassurent une circulation d’air réglable à vitesses multiples, despuissances frigorifiques variables et des temps de réactioncourts. Les ventilo-convecteurs, en plus de leur utilisationcomme simple appareil de refroidissement, peuvent êtreégalement utilisés pour un système de chauffage etrefroidissement combiné.La puissance frigorifique d’un ventilo-convecteur dépendprincipalement de sa taille, du volume d’air brassé, de l’humiditéde l’air relative au point de conception et de la température dedépart de l’eau de refroidissement et de l'étalement detempérature. Si les exigences de la norme DIN 1946 T2 sontprises en compte lors du dimensionnement des appareils, despuissances frigorifiques spécifiques de 30 à 60 W/m2 sont alorsréalisables. Le dimensionnement habituel des appareils à unniveau de ventilation moyen permet à l’utilisateur de pouvoirréagir rapidement face à des charges thermiques variables(ventilation sur niveau rapide).

REMARQUEPour pouvoir garantir le débit d’eau minimal du générateur de froid entoute situation de fonctionnement, il est recommandé de choisir desventilo-convecteurs avec régulation sur plusieurs niveaux de ventilationsans réduction ou blocage du débit d’eau.

Fig. 3.1: Ventilo-convecteurs pour chauffage et refroidissement

3.5.2 Refroidissement avec utilisation de systèmes de ventilationParallèlement au transport des charges de chaleur, lerenouvellement d’air minimal exigé doit être assuré pendant lerefroidissement. Dans ce cas, une ventilation contrôlée deslocaux est un complément judicieux au refroidissement afin degarantir une circulation d’air définie.L’air introduit peut être réchauffé ou refroidi, si besoin est, par unregistre de chauffage/refroidissement.

REMARQUEUne ventilation permanente avec fenêtre ouverte est à éviter en moderefroidissement pour les raisons suivantes :

Augmentation de la charge de chaleur de la piècePuissance frigorifique insuffisante la plupart du tempsen particulier lors du refroidissement par conduites d'eau refroidieRisque de formation de condensation dans la zone autour de lafenêtre

3.6 Refroidissement par conduites d'eau refroidieLe refroidissement par conduites d'eau refroidie est fondé surl’absorption de chaleur par les murs, le sol ou le plafond refroidis.Les températures du fluide frigorigène sont supérieures au pointde rosée pour éviter la formation de condensats en surface. Lespuissances frigorifiques transmissibles dépendent très fortementdes facteurs d’influence extérieurs (p. ex. humidité de l’air).Pour ce mode de refroidissement sont utilisées des conduitesd’eau intégrées aux surfaces cloisonnant l'espace climatisé

(murs par ex.) en fonction du type d’utilisation, du type deconstruction et de la puissance frigorifique nécessaire.

REMARQUELes investissements supplémentaires sont minimes si des systèmes dechauffage de surfaces déjà existants (p. ex. chauffage par le sol) sontutilisés pour le refroidissement. Des températures de départ supérieuresau point de rosée préviennent les phénomènes de courant d’air et desdifférences de température trop élevées par rapport à l’extérieur (sickbuilding syndrom).

3.6.1 Refroidissement par le solAvec des dépenses supplémentaires relativement minimes auniveau de la régulation et de la technique d’installation, lesconstructions neuves peuvent être également climatiséespendant les saisons chaudes à l’aide du chauffage par surfaces.Selon le « Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik » (Livresur le chauffage et la technique de climatisation en allemand), lapuissance frigorifique du sol est limitée à une températureambiante minimale de 21°C à 0,1 m de hauteur selon la normeDIN 1946 T2 et les gradients verticaux autorisés pour latempérature de l’air de 2 K/m.Il en résulte une puissance frigorifique moyenne d’env. 25 à35 W/m2. Si le sol reçoit directement les rayons du soleil, auxalentours de fenêtres basses par exemple, cette valeur peuts’élever jusqu’à des valeurs de crête de 100 W/m2.

ATTENTION !Le fabricant doit confirmer si la structure du sol - en particulier celle de lachape – est appropriée au refroidissement.

13

Chauffage et refroidissement avec un système 3.8.2

3.6.2 Plafonds réfrigérantsLe plafond réfrigérant est une solution adéquate pour unedissipation de chaleur confortable et puissante. En règlegénérale, il est conseillé de le combiner à un système deventilation pour limiter l’humidité de l’air. La puissance d’unplafond réfrigérant dépend de sa forme de construction (fermée,ouverte ou voile de refroidissement). La surface derefroidissement absorbe directement par rayonnement etconvection la chaleur sensible de l'espace climatisé. La

puissance frigorifique spécifique peut s’élèver selon le systèmepour des plafonds fermés de 40 à 80 (max. 100 W/m2) et pourdes plafonds ouverts, en raison de leur part convective élevée,jusqu’à 150W/m2. Une attention toute particulière doit êtreprêtée lors de la planification et la réalisation de l’installation à laprévention des phénomènes de courant d’air indésirables.

3.7 Activation thermique des éléments constructifsL’activation thermique des éléments constructifs utilise, avec uneffort planifié professionnel, la propriété des volumesd’emmagasinement non habillés d’un bâtiment d'emmagasinerl’énergie thermique et de la redispenser selon les besoins. L’eaucirculant dans les conduites prépare la masse de stockage enbéton pour le lendemain de telle sorte qu’une compensationénergétique puisse avoir lieu en fonction de la températureambiante. Une régulation de température ponctuelle, spontanéeet rapportée à une seule pièce n’est pas possible à cause de la

trop grande inertie. La puissance frigorifique qu’il est possibled’atteindre pendant une durée d’utilisation restreinte d’env. 10 hest d’env. 25 à 40 W/m2. Il se produit alors une atténuation de lacourbe de température ambiante. Pour dissiper des chargesthermiques plus élevées ou des valeurs de crêtes spontanées, lacombinaison avec des voiles ou des convecteurs derefroidissement ainsi qu’une installation de ventilation estconseillée.

3.8 Confort

3.8.1 Le comportement de régulation thermique de l’être humainL’être humain génère de la chaleur pour le maintien de sesfonctions corporelles. Cette chaleur résulte de la combustion desaliments ingérés avec l’oxygène respiré. Plus l’effort du corpshumain est élevé, plus la quantité de chaleur diffusée est élevée.Tab. 3.1 à la p. 14 montre la diffusion de chaleur en fonction del’activité pratiquée par la personne. Lors de l’exécution d’activitéssimples de bureau, un être humain de résistance et de taillemoyennes diffuse une chaleur moyenne d’env. 120 watts et pourdes travaux simples à la maison, au bureau ou dans un atelierune chaleur d’env. 150 watts ; celle-ci peut s’élever pour destâches moyennes à difficiles à plus de 200 watts.

Tab. 3.1: Diffusion de chaleur par personne

3.8.2 Température ambianteOn ne peut pas définir une température ambiante fixe, 20°C parexemple, à laquelle l’homme se sent bien. Le confort dépendd’un grand nombre de facteurs, en particulier de la températuremoyenne de la surface qui entoure la pièce, y compris lessurfaces de chauffage, ainsi que les vêtements et l’activitéexercée. Il faut toujours rapporter ces données de température àdes conditions moyennes bien précises. La températureambiante jugée confortable dépend fortement de la températureextérieure. La plage de température confortable de l'air ambiantest représentée dans Schéma 3.2 à la p. 14. En règle générale,les températures intérieures em mode de refroidissement nedevraient être inférieures que d’env. 3 à 6°C à la températureextérieure pour éviter le « choc de froid » lors du passage del’extérieur chaud vers l’intérieur froid (sick building). Uneélévation de la température ambiante maximale autorisée,dépendante de la température extérieure, engendre une fortediminution des performances de crête.

Fig. 3.2: Zone de température confortable

Niveau d’activité Exemples d’activité

Diffusion de chaleur par

personne (sensible et latente)

I Activité statique assise (lire et écrire par ex.) 120 W

IITravaux simples assis ou

debout, travail en laboratoire, machine à écrire

150 W

III Activités corporelles légères 190 W

IV Activités corporelles moyennes à difficiles plus de 200 W

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3.8.3

3.8.3 Taux d’humidité de l’air ambiantL’humidité de l'air n’est pas ressentie directement pas les êtreshumains. Ils se sentent relativement à l’aise dans la vaste plaged’humidité relative comprise entre 35 et 70% environ. La limitesupérieure d’humidité de l’air est déterminée dans la norme DIN1946, feuillet 2, à 11,5 g d’eau par kg d’air sec, l’humidité relativede l’air ne devant pas dépasser 65 %. Schéma 3.3 à la p. 15montre en fonction de la température ambiante les valeursd’humidité relatives qui sont ressenties comme confortables.Des valeurs d’humidité plus élevées sont tolérées pour destempératures ambiantes basses étant donné que moinsd’humidité s’évapore au niveau de la surface corporelle etqu'aucune diffusion de chaleur supplémentaire n’a donc lieu.Cette diffusion de chaleur supplémentaire est au contrairedésirée pour des températures ambiantes élevées ; des valeursd’humidité plus basses peuvent donc être acceptées dans cecas.

Fig. 3.3: Confort en fonction de l’humidité de l’air relative et de la température ambiante

3.8.4 Circulation de l’air dans l'espace à climatiserLa circulation de l’air exerce également une influence sur lesentiment de bien-être de l’être humain. Des vitesses de l’air tropélevées se ressentent comme courants d’air et sontparticulièrement désagréables si la différence entre latempérature de l’air insufflé et celle du corps est trop grande, carun échange de chaleur plus élevé se produit alors au niveau ducorps. Il faut différencier ici entre les différentes parties du corpssous le courant d’air insufflé. La nuque et les pieds sontparticulièrement sensibles. Il sera donc recommandé de toujoursamener l’air ventilé vers les personnes par l’avant dans les sallesde séjour et spécialement dans les salles de conférences. Il fauten général éviter des vitesses de l’air de plus de 0,2 m/s dans leszones où séjournent des personnes. En refroidissementdynamique (ventilo-convecteurs p. ex.), il faudra veiller à ce quel’indice de renouvellement d’air (flux volumique / volume del'espace à climatiser) se situe entre 3 et 5 et qu'il ne dépasse pas10.

Fig. 3.4: Zone de confort en fonction de la vitesse de l’air et de la température ambiante (humidité de l’air relative 30-70 %, température des surfaces cloisonnant la pièce 19°-23°C)

15

Informations sur les pompes à chaleur réversibles 4.1

4 Informations sur les pompes à chaleur réversibles

4.1 Pompes à chaleur air/eau réversibles pour installation à l’intérieur

Informations sur les pompes à chaleur air/eau pour chauffage

1 Désignation technique et commerciale LI 11ASR LI 16ASR2 Forme2.1 Version réversible réversible

2.2 Type de protection selon EN 60 529 pour app. compact ou élt. de chauffe IP 21 IP 21

2.3 Emplacement en intérieur en intérieur

3 Indications de puissance3.1 Température - limites d’exploitation :

Départ/retour eau de chauffage 1 °C / °C

1. Voir diagramme des limites d’utilisation

jusqu’à 55 / à p. de 18 jusqu’à 55 / à p. de 18

Refroidissement, départ °C entre +7 et +20 entre +7 et +20

Air (chauffage) °C entre -20 et +35 entre -20 et +35

Air (refroidissement) °C entre +15 et +40 entre +15 et +40

Etalement temp. eau de chauffage pour A2 / W35 7.5 7.9

3.2 Capacité thermique / coef. puiss. pour A-7 / W35 2 kW / ---

2. Ces indications caractérisent la taille et le rendement de l’installation. D’autres valeurs influentes, notamment le comportement au dégivrage, le point de bivalence et la régulationsont à prendre en compte pour des considérations économiques et énergétiques. Ici, A2 / W55 signifie par ex. : température de l’air extérieur 2 °C et température départ eau dechauffage 55 °C.

7,1 / 2,9 10,6 / 3,0

pour A2 / W35 2 kW / --- 8,8 / 3,2 12,8 / 3,4

pour A2 / W50 2 kW / --- 8,5 / 2,5 12,0 / 2,5

pour A7 / W35 2 kW / --- 11,3 / 3,8 15,1 / 3,8

pour A10 / W35 2 kW / --- 12,2 / 4,1 16,7 / 4,1

3.3 Puiss. frigorifique / coef. puiss. pour A27 / W8 kW / --- 9,0 / 2,9 13,0 / 2,6

pour A27 / W18 kW / --- 10,9 / 3,3 16,4 / 2,8

pour A35 / W8 kW / --- 7,8 / 2,2 11,1 / 2,1

pour A35 / W18 kW / --- 9,5 / 2,5 14,3 / 2,3

3.4 Niveau de puissance sonore appareil / extérieur dB(A) 55 / 61 57 / 62

3.5 Niveau de pression sonore à 1 m de distance (intérieur) dB(A) 50 52

3.6 Débit d’eau de chauffage avec pression diff. int. m³/h / Pa 1,0 / 3000 1,4 / 4500

3.7 Débit d’air avec pression diff. statique externe m³/h / Pa 2500 / 25 4000 / 25

3.8 Fluide frigorigène ; poids au remplissage total type / kg R404A / 5,9 R404A / 5,7

4 Dimensions, raccordements et poids4.1 Dimensions de l’appareil H x l x L cm 136 x 75 x 85 157 x 75 x 85

4.2 Raccordements de l’appareil pour le chauffage pouce G 1'' extérieur G 1'' extérieur

4.3 Raccordements de l’échangeur thermique supplémentaire(utilisation de la chaleur perdue) pouce G 1'' extérieur G 1'' extérieur

4.4 Conduit d’arrivée et de sortie d’air (dim. int. min.) L x l cm 50 x 50 57 x 57

4.5 Poids de/des unités de transport, emballage compris kg 222 260

5 Branchement électrique5.1 Tension nominale ; protection par fusibles V / A 400 / 16 400 / 20

5.2 Consommation nominale 2 A2 W35 kW 2.74 3.8

5.3 Courant de démarrage avec démarreur progressif A 23 25

5.4 Courant nominal A2 W35 / cos ϕ A / --- 4,9 / 0,8 6,9 / 0,8

6 Conforme aux dispositions de sécurité européennes 3

3. Voir déclaration de conformité CE

3

7 Autres caractéristiques techniques7.1 Dégivrage automatique automatique

Type de dégivrage inversion de circuit inversion de circuit

Cuve de dégivrage disponible oui (chauffée) oui (chauffée)

7.2 Eau de chauffage dans l’appareil protégée du gel oui 4

4. Le circulateur de chauffage et le régulateur de la pompe à chaleur doivent toujours être prêts à fonctionner.

oui 4

7.3 Niveaux de puissance 1 1

7.4 Régulateur interne / externe externe externe

www.dimplex.de 16

4.2

4.2 Pompes à chaleur air/eau réversibles pour installation à l’extérieur

Informations sur les pompes à chaleur air/eau pour chauffage

1 Désignation technique et commerciale LA 11ASR LA 16ASR2 Forme2.1 Version réversible réversible

2.2 Type de protection selon EN 60 529 pour app. compact ou élt. de chauffe IP 24 IP 24

2.3 Emplacement extérieur extérieur


Départ/retour eau de chauffage 1 °C / °C

1. Voir diagramme des limites d’utilisation

jusqu’à 55 / à p. de 18 jusqu’à 55 / à p. de 18

Refroidissement, départ °C entre +7 et +20 entre +7 et +20

Air (chauffage) °C entre -20 et +35 entre -20 et +35

Air (refroidissement) °C entre +15 et +40 entre +15 et +40

3.2 Etalement temp. eau de chauffage pour A2 / W35 7.5 7.9

3.3 Capacité thermique / coef. puiss. pour A-7 / W35 2 kW / ---

2. Ces indications caractérisent la taille et le rendement de l’installation. D’autres valeurs influentes, notamment le comportement au dégivrage, le point de bivalence et la régulationsont à prendre en compte pour des considérations économiques et énergétiques. Ici, A2 / W55 signifie par ex. : température de l’air extérieur 2 °C et température départ eau dechauffage 55 °C.

7,1 / 2,9 10,6 / 3,0

pour A2 / W35 2 kW / --- 8,8 / 3,2 12,8 / 3,4

pour A2 / W50 2 kW / --- 8,5 / 2,5 12,0 / 2,5

pour A7 / W35 2 kW / --- 11,3 / 3,8 15,1 / 3,8

pour A10 / W35 2 kW / --- 12,2 / 4,1 16,7 / 4,1

3.4 Puiss. frigorifique / coef. puiss. pour A27 / W8 kW / --- 9,0 / 2,9 13,0 / 2,6

pour A27 / W18 kW / --- 10,9 / 3,3 16,4 / 2,8

pour A35 / W8 kW / --- 7,8 / 2,2 11,1 / 2,1

pour A35 / W18 kW / --- 9,5 / 2,5 14,3 / 2,3

3.5 Niveau de puissance sonore dB(A) 63 64

3.6 Niveau de pression sonore à 10 m de distance(côté évac. d’air) dB(A) 33 34

3.7 Débit d’eau de chauffage avec pression diff. int. m³/h / Pa 1,0 / 3000 1,4 / 4500

3.8 Débit d’air m³/h / Pa 2500 4000

3.9 Fluide frigorigène ; poids au remplissage total type / kg R404A / 4,7 R404A / 5,7

4 Dimensions, raccordements et poids4.1 Dimensions de l’appareil H x l x L cm 136 x 136 x 85 157 x 155 x 85

4.2 Raccordements de l’appareil pour le chauffage pouce G 1'' extérieur G 1'' extérieur

4.3 Raccordements de l’échangeur thermique supplémentaire(utilisation de la chaleur perdue) pouce G 1'' extérieur G 1'' extérieur


5 Branchement électrique5.1 Tension nominale ; protection par fusibles V / A 400 / 16 400 / 20

5.2 Consommation nominale 2 A2 W35 kW 2.74 3.8

5.3 Courant de démarrage avec démarreur progressif A 23 25

5.4 Courant nominal A2 W35 / cos ϕ A / --- 4,9 / 0,8 6,9 / 0,8



3

7 Autres caractéristiques techniques7.1 Dégivrage automatique automatique

Type de dégivrage inversion de circuit inversion de circuit

Cuve de dégivrage disponible oui (chauffée) oui (chauffée)

7.2 Eau de chauffage dans l’appareil protégée du gel oui 4

4. Le circulateur de chauffage et le régulateur de la pompe à chaleur doivent toujours être prêts à fonctionner.

oui 4

7.3 Niveaux de puissance 1 1

7.4 Régulateur interne / externe externe externe

17


4.3 Courbes caractéristiques LI 11ASR / LA 11ASR (mode chauffage)

www.dimplex.de 18

4.4

4.4 Courbes caractéristiques LI 11ASR / LA 11ASR (mode refroidissement)

19


4.5 Courbes caractéristiques LI 16ASR / LA 16ASR (mode chauffage)

www.dimplex.de 20

4.6

4.6 Courbes caractéristiques LI 16ASR / LA 16ASR (mode refroidissement)

21


4.7 Dimensions LI 11ASR

www.dimplex.de 22

4.8

4.8 Dimensions LI 16ASR

23


4.9 Dimensions LA 11ASR

www.dimplex.de 24

4.10

4.10 Dimensions LA 16ASR

25

Informations sur la station de refroidissement passive 5

5 Informations sur la station de refroidissement passive

Informations sur les pompes à chaleur eau glycolée/eau pour chauffage

1 Désignation technique et commerciale PKS14 PKS252 Forme2.1 Type de protection selon EN 60 529 IP 20 IP 20

2.2 Emplacement en intérieur en intérieur


Eau de refroidissement °C entre +5 et +40 entre +5 et +40

Eau glycolée (dissipateur thermique) °C entre +2 et +15 entre +2 et +15

Antigel monoéthylène-glycol monoéthylène-glycol

Concentration minimale en eau glycolée (température de gel -13°C) 25% 25%

3.2 Plage de temp. eau de refroidiss. pour B10 / WE20 K 8.2 7.0

Puissance frigorifique pour B5 / WE20 1 kW

1. Ces indications caractérisent la taille et le rendement de l’installation. Ici, B5 / WE20 signifie par ex. : Température de dissipation thermique 5 °C et température de retour eau derefroidissement (arrivée d’eau) 20 °C.

19.3 34.8

pour B10 / WE20 1 kW 13 23.7

pour B15 / WE20 1 kW 6.5 7.8

3.3 Débit d’eau refroidiss. lors d’une diff. de pression int. m³/h / Pa 1,3 / 8000 2,9 / 17000

3.4 Débit eau glycolée avec pression diff. int. (dissip. therm.) m³/h / Pa 2,5 / 29800 3,6 / 29000

3.5 Compression libre (pompe niveau 3) Pa 28000 17000

4 Dimensions, raccordements et poids4.1 Dimensions de l’appareil sans raccordements 2 H x l x L mm

2. Tenir compte de la place nécessaire plus importante pour le raccordement des tuyaux, la commande et l’entretien.

320 x 650 x 400 320 x 650 x 400

4.2 Raccordements de l’appareil pour le chauffage pouce G 1¼" a G 1¼" a

4.3 Raccordements de l’appareil pour la source de chaleur pouce G 1¼" a G 1¼" a


5 Branchement électrique5.1 Tension nominale V 230 230

5.2 Tension nominale (pompe niveau 3) Pa 200 200



3

7 Autres caractéristiques techniques7.1 Niveaux de puissance pompe 3 3

7.2 Régulateur interne / externe interne interne

www.dimplex.de 26

5.1

5.1 Courbes caractéristiques PKS 14

27

Informations sur la station de refroidissement passive 5.2

5.2 Courbes caractéristiques PKS 25

www.dimplex.de 28

5.3

5.3 Dimensions PKS 14 / PKS 25

29

Commande et régulation 6.2

6 Commande et régulation2 types de refroidissement sont possibles pour la génération de la capacité frigorifique :

Refroidissement actif par pompe à chaleur réversibleRefroidissement passif via un échangeur thermique

Un régulateur de froid doit être disponible en plus du régulateurde la pompe à chaleur de chauffage pour l'exécution desfonctions de refroidissement.

Les pompes à chaleur réversibles sont livrées, pour lerefroidissement actif, équipées d’un gestionnaire de pompeà chaleur chauffage / refroidissement. (régulateur chauffageN1, régulateur froid N2)Pour le refroidissement passif, le régulateur de froid (N6)doit être raccordé au gestionnaire de pompe à chaleurchauffage (N1).

Fig. 6.1: Dimensions du gestionnaire de pompe à chaleur muralchauffage / refroidissement

6.1 Exploitation en réseau du régulateur chauffage et froid et de la station de télécommande

Les deux régulateurs (chauffage et froid) sont reliés auconnecteur J11 à l’aide d’un conducteur à 3 fils et sont exploitésen réseau. Une adresse de réseau est attribuée à chacun desrégulateurs. Les adresses de réseau des régulateurs dechauffage et de froid sont prédéfinies.

Régulateur de chauffage Adresse de réseau 01Régulateur de froid Adresse de réseau 02

Les adresses des régulateurs sont réglées en usine. Exception :régulateur de chauffage pour station de refroidissement passive,voir instructions de montage « Station de refroidissementpassive ».La condition requise à une exploitation en réseau correcte est lacompatibilité des logiciels des régulateurs de chauffage et defroid.

Logiciel de chauffage WPM_H_ X Y ZLogiciel de refroidissement WPM_K_ X Y Z

Le logiciel est compatible si les lettres X et Y sont identiques, p.ex.

WPM_ K_H41 compatible avec WPM_H_H45WPM_ K_H41 non compatible avec WPM_H_H31

Le menu « Réseau-Données de service » permet de contrôlersi le régulateur de froid a été reconnu.Sous « Réseau Chauffage / Refroidissement » est indiqué si laliaison avec le réseau est activée.L’interrupteur DIP d’une station de télécommande raccordée doitêtre réglé comme suit :

Fig. 6.2: Réglage de l’interrupteur DIP

6.2 Sonde de température (régulateur de froid)Toutes les sondes de température raccordées aux régulateursde froid supplémentaires (N2,N6) sont conformes aux courbescaractéristiques des sondes présentées.

Sonde de température ambiante de la station declimatisationSonde circuit départ en refroidissement passifSonde circuit retour en refroidissement passif

Fig. 6.3: Sonde NTC du régulateur de froid

Station de télécommande

Pas de réseau

Réseau

123456

www.dimplex.de 30

6.3

6.3 Régulation du refroidissement actif

6.3.1 Pompes à chaleur sans échangeur thermique supplémentaireLa génération de froid s’effectue de façon active par inversion dufonctionnement de la pompe à chaleur. La commutation ducircuit de refroidissement du mode chauffage sur moderefroidissement s’effectue via une vanne d'inversion 4 voies.

REMARQUELors de la commutation du mode chauffage vers le moderefroidissement, la pompe à chaleur est bloquée pendant 10 minutes afinque les différentes pressions dans le circuit de refroidissement puissents'équilibrer

Les demandes de chauffe ou de réfrigération sont traitéescomme suit :

Eau chaude prioritaireRefroidissement prioritaire Eau de piscine

La pompe à chaleur fonctionne comme en mode chauffage pourla production d’eau chaude sanitaire ou d’eau de piscine.

6.3.2 Pompes à chaleur avec échangeur thermique supplémentaire utilisant la chaleur perdue

La chaleur perdue se formant pendant le refroidissement peutêtre utlisée pour la production d’eau chaude sanitaire ou d’eaude piscine via un échangeur thermique supplémentaire dans legaz de chauffage, à condition que dans l’option Echangeurthermique soit coché OUI.Les demandes de chauffe ou de réfrigération sont traitéescomme suit :

Refroidissement prioritaire Eau chaude prioritaireEau de piscine

L’option « Réglages – Eau chaude sanitaire » permet de réglerla température maximale « Fonctionnement parallèle

chauffage – Eau chaude sanitaire ». Le circulateur d’eauchaude fonctionne pendant le refroidissement aussi longtempsque la température de l’eau chaude sanitaire n'excède pas cettelimite. Si la température maximale réglée est atteinte, lecirculateur d’eau chaude s'arrête et la pompe de piscine est miseen marche (indépendamment de l’entrée thermostat piscine). Les demandes d’eau chaude sanitaire ou d’eau de piscinepeuvent être traitées s’il n’y a pas de demande de réfrigération.En outre, ces fonctions sont arrêtées après une durée continuede fonctionnement maximale de 60 minutes pour permettre letraitement prioritaire d'une éventuelle demande derefroidissement en attente.

6.4 Régulation du refroidissement passifL’eau de la nappe phréatique et la terre sont en été, à degrandes profondeurs, bien plus froides que la températureenvironnante. Un échangeur à plaques installé dans le circuitd’eau glycolée ou d’eau de la nappe phréatique transmet lacapacité frigorifique au circuit de refroidissement/ de chauffage.Le compresseur de la pompe à chaleur n’est pas activé et estdonc disponible pour la production déau chaude.Le fonctionnement parallèle de la production déau chaude et durefroidissement peut être activé sous l’option « Réglages - Eauchaude sanitaire - Production déau chaude etrefroidissement parallèle ».

REMARQUEIl faut répondre à des exigences spéciales en matière de raccordementhydraulique pour un fonctionnement parallèle de la production déauchaude et du refroidissement.

Refroidissement passif avec sondes géothermiquesRetirer le pont A6/ID7Pour le refroidissement, un circulateur primaire supplémentairede refroidissement (M12) peut être raccordé à la sortie NO6. Lasortie du circulateur primaire M11 n’est pas activée en modechauffage.

Refroidissement passif avec l’eau de la nappe phréatiquePont A6/ID7 inséréUne demande de refroidissement commande la pompe primaireM11, c-à-d. la même pompe primaire est utilisée en modechauffage et refroidissement (pompe de puits pour des pompesà chaleur eau/eau p. ex.)

6.5 Description du programme refroidissement

6.5.1 Mode de service refroidissementLes fonctions pour le refroidissement sont activéesmanuellement en tant que mode de service 6 , il n’existe pas decommutation automatique entre les modes chauffage etrefroidissement. Une commutation externe via l’entrée ID12 estpossible.Le mode de service « Refroidissement » ne se laisse activerque lorsque la fonction de refroidissement (active ou passive) estvalidée dans la préconfiguration.

Arrêt de la génération de froid Les restrictions suivantes sont prévues pour des raisons desécurité :

La température de départ descend sous 7 °CDéclenchement du contrôleur du point de rosée aux endroitssensibles du système de refroidissementAtteinte du point de rosée en refroidissement à conduitesrefroidies par eau

31


6.5.2 Activation des fonctions de refroidissementLe mode refroidissement active des fonctions de régulationspéciales. Ces fonctions de régulation sont traitées par lerégulateur de froid séparément des autres fonctions derégulation.Les causes suivantes peuvent empêcher l’activation de lafonction de refroidissement :

La température extérieure se situe en dessous de 3°C(risque de gel)La température extérieure se situe en dessous de 15 °Cpour les pompes à chaleur air/eau réversibles

Le régulateur de froid n’est pas disponible ou la liaison estperturbéeLors des réglages, il a été oublié de mentionner par « Oui »si le refroidissement doit être dynamique ou par eaurefroidie

Le mode de fonctionnement refroidissement reste alors actifmais la régulation se comporte comme dans le mode de serviceété.

6.5.3 Désactivation des circulateurs en mode refroidissementPour une installation de chauffage par pompes à chaleur avecdeux circuits de chauffage, le circulateur de chauffage du 1erou du 2e circuit de chauffage peut être désactivée en moderefroidissement.Le circulateur de chauffage du 1er circuit de chauffage (M14)n’est pas activé en mode refroidissement si un refroidissementpar eau refroidie uniquement est configuré.Le circulateur de chauffage du 2e circuit de chauffage (M15)n’est pas activé en mode refroidissement si un refroidissementpurement dynamique est configuré.

Refroidissement passifL’alimentation du système de refroidissement peut s'effectueraussi bien par les circulateurs de chauffage (M13) déjà existantsque via un circulateur de refroidissement supplémentaire (M17).Le circulateur de chauffage est également réglé sur moderefroidissement à la livraison.Lors de l’utilisation d’une pompe de refroidissementsupplémentaire (un réseau à quatre fils p. ex.), le circulateur dechauffage doit être désactivé en mode refroidissement, enpontant les bornes A5 et ID8 sur le régulateur de froid N6.

REMARQUELe circulateur de refroidissement (M17) fonctionne de façon permanenteen mode de fonctionnement « Refroidissement ».

6.5.4 Refroidissement dynamique et refroidissement par eau refroidieSelon le schéma d’intégration, différentes configurations del’installation peuvent être réalisées :

Refroidissement purement dynamique (ventilo-convecteurs p. ex.)La régulation est une régulation à valeur fixe. Latempérature de consigne du circuit de retour est fixée sousl'option Réglages.Refroidissement à eau refroidie uniquement(refroidissement par le sol, les murs ou le plafond p. ex.)La régulation s’effectue selon la température ambiante. Latempérature de l'espace à climatiser auquel la station declimatisation 1 est raccordée conformément au schémaélectrique, est prépondérante. La température ambiantedésirée est fixée sous l’option Réglages.

Combination des modes de refroidissement dynamiqueet à eau refroidieLa régulation s’effectue séparément dans deux circuits derégulation.La régulation du circuit dynamique est une régulation àvaleur fixe (comme décrit sous Refroidissementdynamique).La régulation du refroidissement à eau refroidie s’effectueselon la température ambiante (comme décrit sousRefroidissement silencieux) via la commande du mélangeurdu 2e circuit de chauffage (circuit de chauffage/refroidissement à eau refroidie).

Le choix s’effectue sous l’option « Réglages –Refroidissement ».

6.6 Régulation de la température ambianteLes installations techniques de chauffage sont équipéesgénéralement de dispositifs automatiques pour la régulation dela température ambiant de chaque pièce.En mode chauffage, les thermostats d’ambiance détectent latempérature actuelle et ouvrent le dispositif de réglage en cas dedépassement de la limite inférieure de la température deconsigne réglée (servomoteur p. ex.).

En mode refroidissement, les thermostats d’ambiance doiventêtre soit désactivés soit remplacés par d’autres qui conviennentau chauffage et au refroidissement.En mode refroidissement, le comportement du thermostatd’ambiance est alors inversée, c-à-d. qu'il ouvre le dispositif deréglage lors du dépassement de la limite supérieure de latempérature de consigne.

www.dimplex.de 32

6.6.1

6.6.1 Refroidissement dynamiqueEn refroidissement dynamique, la régulation de la températureambiante s’effectue avec des régulateurs de températureambiante chauffage/froid qui se laissent commuter du modechauffage au mode refroidissement via un signal externe mis àdisposition par le régulateur de froid. Le régulateur de froid et lethermostat d’ambiance chauffage/froid doivent dans ce cas être

câblés entre eux. La régulation de la température ambiante a lieuà des températures de retour constantes par un flux volumiqueréglable (avec des registres de refroidissement p. ex.) ou à l'aidede différents niveaux de ventilation (avec des ventilo-convecteurs p. ex.).

6.6.2 Refroidissement par eau refroidieLa conception du régulateur de froid offre la possibilité d’unrefroidissement centralisé, réglé par une pièce de référence, oud’un préréglage centralisé avec régulation de piècesindividuelles en aval.

Régulation centraliséeSi les thermostats d’ambiance sont complètement ouverts enmode refroidissement (manuellement p. ex.), la régulation de latempérature ambiante a lieu de façon centralisée via latempérature ambiante de consigne fixée sur le régulateur defroid et les valeurs de mesure de la station de climatisation de lapièce. Les thermostats d’ambiance doivent être complètementfermés dans les espaces ne devant pas être climatisés.

Régulation spécifique pour chaque pièceDifférentes températures ambiantes peuvent être réglées enutilisant des régulateurs de température ambiante chauffage /froid qui se laissent commuter du mode chauffage au moderefroidissement via un signal externe. Le passage desthermostats d’ambiance du mode chauffage au mode

refroidissement s’effectue via un signal mis à disposition par lerégulateur de froid (contact libre de potentiel).

Choix de la pièce de référenceLa température actuelle et l’humidité sont mesurées dans unepièce de référence via la station de climatisation de pièce et, lorsd’un dépassement par excès de la température de consignefixée au régulateur de froid, la température de consigne dedépart est abaissée jusqu'à ce que la température ambiante soitatteinte.

REMARQUELa station de climatisation doit être accrochée dans la pièce dans laquelleil faut atteindre en mode refroidissement la température ambiante la plusbasse (chambre à coucher ou salle de séjour p. ex.).

La puissance frigorifique maximale transmissible dépendfortement de l’humidité relative de l’air en cas de refroidissementpar eau refroidie. Une humidité de l’air élevée réduit la puissancefrigorifique maximale, la température de départ ne peut plus êtreabaissée quand le point de rosée calculé est atteint.

6.7 Production d’eau chaudeLes surfaces d’échangeur installées dans le ballon d’eau chaudedoivent être dimensionnées de telle sorte qu’elles puissenttransmettre la puissance calorifique maximale de la pompe àchaleur en cas d'étalement de la température inférieur à 10K. Lapuissance calorifique augmente avec la température extérieure

pour des pompes à chaleur air/eau p. exemple. C’est pourquoiles surfaces d’échangeur du ballon d’eau chaude doivent êtredimensionnées en fonction de la puissance calorifique estivale(température extérieure d’env. 25°C).

6.7.1 Demande d’eau chaude sans échangeur thermique supplémentaireSi une demande d’eau chaude parvient en mode chauffage, lerégulateur de pompe à chaleur met alors hors service lecirculateur de chauffage (M13) et en service le circulateur d’eauchaude sanitaire (M18). Le départ du circuit de chauffage de lapompe à chaleur est alors séparé en amont du réservoir tamponet dérivé sur l’échangeur de chaleur du ballon d’eau chaude.

Quand la température souhaitée pour l’eau chaude est obtenue,le circulateur de chauffage est remis en service et lesconsommateurs de chaleur du système de chauffage sont denouveau alimentés par la puissance calorifique de la pompe àchaleur.

6.7.2 Demande d’eau chaude avec échangeur thermique supplémentairePour des pompes à chaleur avec échangeur thermiquesupplémentaire, le circulateur d’eau chaude sanitaire fonctionneégalement en mode chauffage et refroidissement et utilise latempérature plus élevée du gaz de chauffage pour la productiondéau chaude (température maximale réglable). Enfonctionnement parallèle, environ 10% de la puissancecalorifique peuvent être délivrés à un niveau de températuresupérieur.S’il n’y a aucune demande de chauffage ou de refroidissementpendant une longue période (pendant la période transitoire p.ex.), la pompe à chaleur fonctionne uniquement pour laproduction déau chaude. Dans ce cas, la production déauchaude s’effectue comme décrit dans le Chap. 6.7.1 à la p. 33.

REMARQUEPour des pompes à chaleur installées à l’extérieur avec échangeurthermique supplémentaire, deux conduites supplémentaires avecisolation thermique, en plus du départ et du retour du chauffage, doiventêtre posées pour pouvoir utiliser la chaleur perdue du sol. Dans des casspéciaux, l’utilisation de la chaleur perdue peut être désactivée, laproduction déau chaude a alors lieu comme avec des pompes à chaleurstandard.

33


6.7.3 Utilisation de la chaleur perdue en mode refroidissementLa chaleur perdue est normalement rejetée vers l’extérieur enmode refroidissement. Un échangeur thermique intégré dans legaz de chauffage de la pompe à chaleur permet d’utiliser pour laproduction déau chaude cette chaleur perdue disponiblegratuitement, ayant des températures pouvant atteindre 80°C.D’autres consommateurs d’énergie peuvent être raccordés enplus au circuit déau chaude.Le circulateur d’eau chaude sanitaire (M18) réchauffe le ballond’eau chaude en mode refroidissement jusqu’à la températuremaximale réglée. Il y a ensuite commutation du circulateur d’eauchaude vers le circulateur de la piscine (M19), la chaleur perdue

est alors évacuée soit par un échangeur thermique de piscinesoit par un réservoir tampon. Plusieurs consommateurs dechaleur peuvent être alimentés en même temps lorsqu'unréservoir tampon est utilisé (chauffage par le sol et radiateur desalle de bains p.ex.).

REMARQUELa chaleur perdue résultante en mode refroidissement est d’abordutilisée pour la production déau chaude et ensuite pour l’alimentationd’autres consommateurs de chaleur ou le stockage temporaire dans unréservoir tampon. Si la chaleur perdue ne peut plus être complètementutilisée, la chaleur résiduelle est alors diffusée dans l’air environnant.

6.8 Accessoires spéciaux pour régulateur de froidThermostats d’ambiance commutablesLe régulateur de froid fait commuter via un contact libre depotentiel les thermostats d’ambiance du mode chauffage aumode refroidissement.

Station de climatisation de piècePour éviter la formation de condensats en refroidissement à eaurefroidie, la température de retour est réglée via la station declimatisation de la pièce en fonction de la température et del’humidité de l’air d’une pièce de référence.

Contrôleur du point de roséeIl est possible de raccorder facultativement jusqu’à cinq sondesde point de rosée au contrôleur du point de rosée. Celles-ciinterrompent le mode de refroidissement de l’installation lors del’apparition de condensation à des endroits sensibles dusystème distributeur de froid.

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7

7 Comparaison des systèmes de refroidissement de pompes à chaleur

Les pompes à chaleur de chauffage sont principalement utiliséespour le chauffage de bâtiments et la production d´eau chaude.Comme sources de chaleur sont utilisés l’air, la terre et l’eau dela nappe phréatique. Pour des raisons économiques, les pompesà chaleur air/eau sont utilisées de préférence pour le chauffagedes bâtiments.Les demandes de refroidissement peuvent être très différentes.D’une part, il existe souvent des installations techniques quidoivent être climatisées toute l’année pour garantir la sécurité defonctionnement de réseaux informatiques par exemple. D’autrepart, le refroidissement nocturne des éléments constructifs(activation thermique) suffit la plupart du temps dans lesbâtiments ayant un niveau d’isolation élevé et des apports enénergie solaire passifs faibles.

Il faut prendre en compte dans le processus de décision lesdifférents points suivants :

Coûts d'aménagement pour la source de froidRégulabilité des températures de départTempératures de départ minimales en moderefroidissement (limite de froid)Disponibilité de la source de froid en cas de besoins derefroidissement variablesCoûts d’exploitation en mode refroidissement pour pompeset compresseurLimites d’utilisation

7.1 Pompes à chaleur air/eau à refroidissement actif

7.2 Pompes à chaleur eau glycolée/eau à refroidissement actif

7.3 Pompes à chaleur eau glycolée/eau à refroidissement passif

7.4 Pompes à chaleur eau/eau à refroidissement passif

Source de froid ++ faibles coûts d'aménagement de la source de froidRégulabilité + bonne régulabilité des températures de départ

Limites de froid + possibilité de basses températures de départ en mode refroidissementDisponibilité ++ disponibilité assurée de la source de froid en cas de besoins de refroidissement variables

Coûts d’exploitation + coûts d’exploitation en mode refroidissement pour pompes et compresseur, utilisation de la chaleur perdueLimites d’utilisation O possibilité de refroidissement à partir de températures extérieures supérieures à 15°C

Source de froid O coûts d'aménagement de la source de froidRégulabilité + bonne régulabilité des températures de départ

Limites de froid + possibilité de basses températures de départ en mode refroidissementDisponibilité O la source de froid doit être dimensionnée pour les modes chauffage et refroidissement

Coûts d’exploitation + coûts d’exploitation en mode refroidissement pour pompes et compresseur, utilisation de la chaleur perdueLimites d’utilisation + Mode chauffage ou refroidissement toute l’année en combinaison avec sondes géothermiques

Source de froid O coûts d'aménagement de la source de froidRégulabilité - faible régulabilité des températures de départ

Limites de froid - températures de départ dépendantes de la température des sondes géothermiquesDisponibilité O la source de froid doit être dimensionnée pour les modes chauffage et refroidissement

Coûts d’exploitation ++ coûts d’exploitation minimes en mode refroidissement (uniquement pour les circulateurs d’eau glycolée)Limites d’utilisation + refroidissement toute l’année en tenant compte de la température de l’eau glycolée

Source de froid O coûts d'aménagement de la source de froidRégulabilité + températures de départ réglables jusqu’à la température de la source de froid

Limites de froid O températures de départ presque constantes (eau de la nappe phréatique)Disponibilité + bonne disponibilité de la source de froid si la qualité de l’eau est suffisante

Coûts d’exploitation + coûts d’exploitation minimes en mode refroidissement (uniquement pour la pompe de puits)Limites d’utilisation + refroidissement toute l’année en tenant compte du réchauffement max. autorisé

35

Comparaison des systèmes de refroidissement de pompes à chaleur 7.5

7.5 ConclusionUne pompe à chaleur air/eau réversible apporte avec des coûtsd’investissements minimes une climatisation sûre et facielementréglable pour les bâtiments.Les systèmes de refroidissement passifs peuvent, en cas debesoin en refroidissement élevé, compenser selon le domained’exploitation les coûts d'aménagement élevés pour la source dechaleur par des coûts d’exploitation minimes. Ils offrent alors lapossibilité d'une climatisation toute l’année.Les pompes à chaleur eau glycolée/eau réversibles sontemployées dans le cas où une source de chaleur existante doitêtre utilisée pour le refroidissement alors que les températuresde départ sont trop élevées pour un refroidissement passif.

REMARQUELors de la comparaison des coûts d’exploitation, il faut tenir compte dufait que les pompes à chaleur peuvent également bénéficier, en moderefroidissement, de tarifs spéciaux de la part des sociétés de productionet de distribution d’électricité.

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8

8 Raccordement hydraulique pour les modes chauffage et refroidissement

La distribution de la capacité frigorifique générée s’effectue parun système de distribution thermique prévu également pour l’eaufroide.Les températures de départ basses peuvent engendrer laformation de condensats. Toutes les conduites et lesdistributeurs non encastrés doivent être isolés contre le froid. Lesendroits sensibles du système de distribution peuvent être

équipés d’un contrôleur du point de rosée fourni en tantqu’accessoire spécial. Celui-ci stoppe le mode refroidissementen cas d’apparition d’humidité.Vous trouverez des informations générales pour l’installation etle raccordement de pompes à chaleur dans le manuel deconduite de projet et d’installation pour les pompes à chaleur.

8.1 Légende

REMARQUEL’intégration hydraulique suivante est une représentation schématiquedes composants nécessaires au fonctionnement et sert de référence etd’aide pour votre propre planification.Toutefois, ils ne montrent pas tous les dispositifs de sécurité nécessairesselon DIN EN 12828, tous les composants pour le maintien constant de lapression, et éventuellement les valves supplémentaires nécessaires pourles travaux de service et d’entretien.

1. Pompe à chaleur1.1 Pompe à chaleur air/eau1.2 Pompe à chaleur eau glycolée/eau1.3 Pompes à chaleur eau/eau1.4 Pompe à chaleur air/eau réversible1.5 Pompe à chaleur eau glycolée/eau réversible1.6 Pompe à chaleur eau/eau réversible2. Gestionnaire de pompe à chaleur3. Réservoir tampon4. Ballon d’eau chaude5. Echangeur thermique de piscine6. Station de refroidissement passive avec régulateur de7. Chauffage et refroidissement dynamique ou par eau8. Ventilo-convecteur avec raccordement 4 conducteurs9. Circuit de refroidissement pur10. Circuit de chauffage pur13. Source de chaleur14. Distributeur compactE9 Cartouche chauffante eau chaudeE10 2e générateur de chaleur (2e GC)E10.1 ThermoplongeurE10.2 Chaudière à gaz/fuelE10.5 Installation solaireN1 Régulateur de chauffageN2 Régulateur de froid pour pompes à chaleur réversiblesN3/N4 Stations de climatisation de pièceN6 Régulateur de froid pour refroidissement passifM11 Pompe primaire mode chauffageM12 Pompe primaire mode refroidissementM13 Circulateur de chauffage circuit principalM14 Circulateur de chauffage 1er circuit de chauffageM15 Circulateur de chauffage 2e circuit de chauffageM16 Circulateur supplémentaireM17 Circulateur de refroidissementM18 Circulateur d’eau chaudeM19 Circulateur d’eau de piscineR1 Sonde de paroi extérieureR2 Sonde de retourR3 Sonde d’eau chaudeR4 Sonde de retour eau de refroidissementR5 Sonde de température 2e circuit de chauffageR9 Sonde de départR11 Sonde de départ eau de refroidissementY5 Vanne de distribution 3 voiesY6 Vanne 2 voiesTC Régulateur de température ambianteEV Distributeur courant électriqueKW Eau froideWW Eau chaudeMA Mélangeur ouvertMZ Mélangeur fermé

Vanne commandée par thermostat

Mélangeur 3 voies

Mélangeur 4 voies

Vase d´expansion

Groupe de valves de sécurité

Sonde de température

Départ

Retour

Consommateur de chaleur

Robinet d’arrêt

Robinet d’arrêt avec clapet anti-retour

Robinet d’arrêt avec purge

Circulateur

Vanne de trop-plein

Vanne d'inversion 3 voies avec organe moteur

Vanne 2 voies avec organe moteur

37

Raccordement hydraulique pour les modes chauffage et refroidissement 8.2

8.2 Refroidissement actif

Fig. 8.1: Schéma d’intégration pour le mode chauffage mono-énergétique des pompes à chaleur réversibles et le refroidissement par eau refroidie

GénéralitésLe refroidissement s’effectue de façon active, lorsque lecompresseur de la pompe à chaleur est en fonctionnementpendant le mode refroidissement. La chaleur perdue résultanteest rejetée vers l’extérieur par le ventilateur.Dans la pompe à chaleur sont montées des sondes detempérature de départ et de retour qui surveillent lefonctionnement de celle-ci. Le réglage de précision durefroidissement par eau refroidie s’effectue via la sonde (R5)dans le circuit mixte de refroidissement. Le mélangeur n’est pasactivé en mode chauffage.La distribution de la capacité frigorifique s’effectue via le systèmede distribution de chaleur prévu également pour l’eau froide.Pour éviter des dépassements de la limite inférieure du point derosée, tous les distributeurs et conduites d’alimentation doiventêtre isolés contre le froid.Le circulateur de chauffage doit être dimensionné tel que le débitd’eau minimal de la pompe à chaleur (voir Chap. 4 à la p. 16) soitgaranti pour chaque mode de fonctionnement.

Légende1.4 Pompe à chaleur air/eau réversible2 Gestionnaire de pompe à chaleur chauffage/

refroidissement3 Réservoir tampon7 Chauffage / refroidissement dynamique ou par eau

refroidieE10.1 ThermoplongeurN1 Régulateur de chauffageN2 Régulateur de froid pour pompes à chaleur

réversiblesM13 Circulateur de chauffage circuit principalM15 Circulateur de chauffage 2e circuit de chauffageR1 Sonde de paroi extérieureR2 Sonde de retourR5 Sonde de température 2e circuit de chauffageRKS Station de climatisation de pièceTC Régulateur de température ambianteEV Distributeur courant électriqueMA Mélangeur ouvertMZ Mélangeur fermé

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8.3

8.3 Refroidissement actif avec production d´eau chaude et utilisation de la chaleur perdue

Fig. 8.2: Schéma d’intégration pour le mode chauffage mono-énergétique des pompes à chaleur réversibles, le refroidissement dynamique et l’utilisation effective de la chaleur perdue pour la production d’eau chaude sanitaire et d’eau de piscine.

GénéralitésPour les pompes à chaleur réversibles avec échangeurthermique pour l’utilisation de la chaleur perdue, lesconsommateurs de chaleur qui doivent être également alimentéspendant le mode refroidissement , comme p. ex. la productiond’eau chaude sanitaire et d’eau de piscine, ne sont pasraccordés au circuit de chauffage mais directement à la pompe àchaleur. Les deux circuits d’eau ne sont pas reliés dans la pompe àchaleur et doivent donc être équipés séparément de vasesd'expansion et de vannes de surpression. Le circulateur de la piscine peut également être remplacé par unréservoir tampon de taille indifférente capable de stocker lachaleur perdue se formant en mode refroidissement.Pour les pompes à chaleur installées à l’extérieur, deux fois deuxconduites, isolées thermiquement, sont à poser entre la pompe àchaleur et le bâtiment.

Circuits départ et retour du chauffageUtilisation de la chaleur perdue (circuits départ et retour)

Si en mode refroidissement aucun consommateur de chaleurn’est présent, l’utilisation de la chaleur perdue peut êtredésactivée sur le régulateur de pompe à chaleur. Dans ce cas, ilfaut laisser les capots plastiques livrés sur les raccords. Uneétanchéité résistante à la pression n’est pas autorisée !


refroidissement3 Réservoir tampon4 Ballon d’eau chaude5 Echangeur thermique de piscine7 Chauffage et refroidissement dynamiqueE9 Cartouche chauffante eau chaudeE10.1 ThermoplongeurN1 Régulateur de chauffageN2 Régulateur de froid pour pompes à chaleur

réversiblesM13 Circulateur de chauffage circuit principalM14 Circulateur de chauffage 1er circuit de chauffageM18 Circulateur d’eau chaudeM19 Circulateur d’eau de piscineR1 Sonde de paroi extérieureR2 Sonde de retourR3 Sonde d’eau chaudeTC Régulateur de température ambianteEV Distributeur courant électriqueKW Eau froideWW Eau chaude

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8.4 Refroidissement actif avec circuit de régulation, production d´eau chaude et utilisation de la chaleur perdue

Fig. 8.3: Schéma d’intégration pour le mode chauffage mono-énergétique des pompes à chaleur réversibles, le refroidissement dynamique et par eau refroidie et l’utilisation effective de la chaleur perdue pour la production d’eau chaude sanitaire et d’eau de piscine.

GénéralitésDécouplage hydraulique du générateur et des consommateursvia un distributeur sans pression différentielle.

Régulation de valeur fixeLe circuit de chauffage/refroidissement pur (refroidissementdynamique) est régulé par la température de retour indiquée parla sonde installée dans la pompe à chaleur.

Régulation en fonction de la pièce de référenceLors du refroidissement en eau refroidie, le mélangeur est régulépar la température de consigne fixée pour la pièce et latempérature réelle et l’humidité de l’air dans la pièce deréférence.Pendant le refroidissement, la chaleur perdue résultante peutêtre utilisée pour la production d’eau chaude sanitaire ou d’eaude piscine. Avec l’option „Réglages – Eau chaude sanitaire“ estréglée la température maximale „Fonctionnement parallèlechauffage – Eau chaude sanitaire“. Le circulateur d’eau chaudefonctionne pendant le refroidissement tant que la température del’eau chaude se situe sous cette limite. Si cette limite detempérature est atteinte, le circulateur d’eau chaude s'arrête et lapompe de piscine est mise en marche (indépendamment del’entrée thermostat piscine). Pour la gestion de la chaleurperdue, « OUI » doit avir été coché dans la préconfiguration pourl’échangeur thermique supplémentaire.


refroidissement3 Réservoir tampon4 Ballon d’eau chaude5 Echangeur thermique de piscineE9 Cartouche chauffante eau chaudeE10.1 ThermoplongeurN1 Régulateur de chauffageN2 Régulateur de froid pour pompes à chaleur

réversiblesM13 Circulateur de chauffage circuit principalM14 Circulateur de chauffage 1er circuit de chauffageM15 Circulateur de chauffage 2e circuit de chauffageM16 Circulateur supplémentaireM18 Circulateur d’eau chaudeM19 Circulateur d’eau de piscineR1 Sonde de paroi extérieureR2 Sonde de retourR3 Sonde d’eau chaudeR5 Sonde de température 2e circuit de chauffageRKS Station de climatisation de pièceTC Régulateur de température ambianteEV Distributeur courant électriqueKW Eau froideWW Eau chaudeMA Mélangeur ouvertMZ Mélangeur fermé

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8.5

8.5 Refroidissement passif avec pompes à chaleur eau glycolée/eau

Fig. 8.4: Schéma d’intégration pour le mode chauffage monovalent de pompes à chaleur eau glycolée/eau standard et le refroidissement dynamique ou par eau refroidie

GénéralitésLe refroidissement s’effectue de façon passive, c-à-d. que lecompresseur de la pompe à chaleur n’est pas en fonctionnementpendant le mode refroidissement. La régulation s’effectue via leflux volumique d’eau glycolée qui soustrait la chaleur à l’eau dechauffage à travers un échangeur thermique.Lors de l’utilisation d’un distributeur compact, une vanned'inversion 3 voies doit être montée dans le circuit retour entre ledistributeur compact et la pompe à chaleur. Le circuit retour peutêtre directement raccordé au distributeur compact.

Légende1.2 Pompe à chaleur eau glycolée/eau3 Réservoir tampon6 Station de refroidissement passive avec régulateur de

froid N67 Chauffage et refroidissement dynamique ou par eau

refroidie14 Distributeur compactN1 Régulateur de chauffageN6 Régulateur de froid pour refroidissement passifM11 Pompe primaire mode chauffageM12 Pompe primaire mode refroidissementM13 Circulateur de chauffage circuit principalR1 Sonde de paroi extérieureR2 Sonde de retourY5 Vanne de distribution 3 voiesRKS Station de climatisation de pièceTC Régulateur de température ambianteEV Distributeur courant électrique

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8.6 Refroidissement passif avec production déau chaude

Fig. 8.5: Schéma d’intégration pour le mode chauffage monovalent de pompes à chaleur eau glycolée/eau standard, le refroidissement dynamique ou par eau refroidie et la production déau chaude

GénéralitésLe distributeur à 2 voies dans le circuit de départ de chauffagepermet le fonctionnement parallèle du refroidissement passif etde la production déau chaude. Si le fonctionnement parallèlen’est pas nécessaire, le distributeur à 2 voies peut être remplacépar un clapet anti-retour.Lors de l’utilisation d’un distributeur compact, un distributeur à 2voies doit être monté dans le circuit de départ de chauffage etune vanne d'inversion 3 voies dans le retour de chauffage.Le régulateur de pompe à chaleur (N1) et le régulateur de froid(N6) sont reliés à l’aide d’un câble à trois fils. Tous les réglagess’effectuent au régulateur de pompe à chaleur.

Légende1.2 Pompe à chaleur eau glycolée/eau3 Réservoir tampon4 Ballon d’eau chaude6 Station de refroidissement passive avec régulateur de


refroidie14 Distributeur compactE9 Cartouche chauffante eau chaudeN1 Régulateur de chauffageN6 Régulateur de froid pour refroidissement passifM11 Pompe primaire mode chauffageM12 Pompe primaire mode refroidissementM13 Circulateur de chauffage circuit principalM18 Circulateur d’eau chaudeR1 Sonde de paroi extérieureR2 Sonde de retourR3 Sonde d’eau chaudeR5 Sonde de température 2e circuit de chauffageY5 Vanne de distribution 3 voiesY6 Vanne 3 voiesRKS Station de climatisation de pièceTC Régulateur de température ambianteEV Distributeur courant électriqueKW Eau froideWW Eau chaude

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8.7

8.7 Refroidissement passif avec circuit de régulation et production déau chaude

Fig. 8.6: Schéma d’intégration pour le mode chauffage monovalent de pompes à chaleur eau glycolée/eau standard, le refroidissement dynamique et par eau refroidie et la production déau chaude

GénéralitésLe distributeur à 2 voies dans le circuit de départ et la vanned'inversion 3 voies dans le retour de chauffage permettent lefonctionnement parallèle du refroidissement et de la productiondéau chaude. Le découplage hydraulique du fonctionnementparallèle de la pompe à chaleur et de la génération de froidrequiert des modules de sécurité et des vases d’expansiondistincts.La génération de froid s’effectue via la mise en ou hors servicede la pompe primaire de refroidissement (M12). La distributionde la capacité frigorifique générée s’effectue via le circulateur dechauffage du circuit principal (M13). Les circulateurs de chauffage des circuit de chauffage 1 et 2 sontcommandés séparément. Un des deux circuits de chauffagepeut alors être bloqué en mode refroidissement.

Régulation à valeur fixeLe circuit de chauffage/refroidissement pur (refroidissementdynamique) est régulé par la température de retour indiquée parla sonde installée dans la station de refroidissement passive.

Régulation en fonction de la pièce de référenceLors du refroidissement par eau refroidie, le mélangeur estrégulé par la température de consigne fixée pour la pièce et latempérature réelle et l’humidité de l’air dans la pièce deréférence.

Légende1.2 Pompe à chaleur eau glycolée/eau3 Réservoir tampon4 Ballon d’eau chaude6 Station de refroidissement passive avec régulateur de


refroidieE9 Cartouche chauffante eau chaudeN1 Régulateur de chauffageN6 Régulateur de froid pour refroidissement passifM11 Pompe primaire mode chauffageM12 Pompe primaire mode refroidissementM13 Circulateur de chauffage circuit principalM14 Circulateur de chauffage 1er circuit de chauffageM15 Circulateur de chauffage 2e circuit de chauffageM18 Circulateur d’eau chaudeR1 Sonde de paroi extérieureR2 Sonde de retourR3 Sonde d’eau chaudeR5 Sonde de température 2e circuit de chauffageY5 Vanne de distribution 3 voiesY6 Vanne 3 voiesRKS Station de climatisation de pièceTC Régulateur de température ambianteEV Distributeur courant électriqueKW Eau froideWW Eau chaudeMA Mélangeur ouvertMZ Mélangeur fermé

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8.8 Refroidissement passif avec circuits de chauffage et de refroidissement séparés

Fig. 8.7: Schéma d’intégration pour le mode chauffage monovalent de pompes à chaleur eau glycolée/eau standard avec chauffage dynamique (actif) et refroidissement (passif) à l'aide de ventilo-convecteurs à raccordement 4 fils

GénéralitésLa séparation hydraulique des circuits de chauffage et derefroidissement est judicieuse si, pour des systèmes derefroidissement passifs, certaines pièces doivent êtreclimatisées alors que d’autres sont chauffées, ou si le systèmede chauffage ne doit pas être exploité avec de l’eau refroidie. Lecirculateur de refroidissement (M17) fonctionne de façonpermanente en mode refroidissement.


froid N68 Ventilo-convecteur avec raccordement 4 fils pour

chauffage et refroidissement9 Circuit de refroidissement pur10 Circuit de chauffage purE9 Cartouche chauffante eau chaudeN1 Régulateur de chauffageN3/N4 Stations de climatisation de pièceN6 Régulateur de froid pour refroidissement passifM11 Pompe primaire mode chauffageM12 Pompe primaire mode refroidissementM13 Circulateur de chauffage circuit principalM17 Circulateur de refroidissementM18 Circulateur d’eau chaudeR1 Sonde de paroi extérieureR2 Sonde de retourR3 Sonde d’eau chaudeKW Eau froideWW Eau chaude

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8.8

Fig. 8.8: Schéma d’intégration pour le mode chauffage monovalent de pompes à chaleur eau glycolée/eau standard avec un circuit de chauffage pur et un circuit de refroidissement dynamique ou par eau refroidie

GénéralitésLa séparation hydraulique des circuits de chauffage et derefroidissement est judicieuse si, pour des systèmes derefroidissement passifs, certaines pièces doivent êtreclimatisées alors que d’autres sont chauffées, ou si le systèmede chauffage ne doit pas être exploité avec de l’eau refroidie. Lecirculateur de refroidissement (M17) fonctionne de façonpermanente en mode refroidissement.


froid N68 Ventilo-convecteur avec raccordement 4 fils pour

chauffage et refroidissement9 Circuit de refroidissement pur10 Circuit de chauffage purE9 Cartouche chauffante eau chaudeN1 Régulateur de chauffageN3/N4 Stations de climatisation de pièceN6 Régulateur de froid pour refroidissement passifM11 Pompe primaire mode chauffageM12 Pompe primaire mode refroidissementM13 Circulateur de chauffage circuit principalM17 Circulateur de refroidissementM18 Circulateur d’eau chaudeR1 Sonde de paroi extérieureR2 Sonde de retourR3 Sonde d’eau chaudeKW Eau froideWW Eau chaude

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8.9 Refroidissement passif avec pompes à chaleur eau glycolée/eau sous forme compacte

Fig. 8.9: Schéma d’intégration pour le mode chauffage monovalent de pompes à chaleur eau glycolée/compact, le refroidissement dynamique ou par eau refroidie et la production d´eau chaude

Généralités

Pour pouvoir utiliser le circulateur de chauffage montée dans la pompe à chaleur eau glycolée/compact en mode chauffage/refroidissement, le fonctionnement parallèle de la production d´eau chaude et du refroidissement doit être désactivé dans les réglages du gestionnaire de pompe à chaleur. De plus, les contacts ID8 et X2 du régulateur de froid N6 ne doivent pas être pontés (voir Schéma 9.6 à la p. 55).

LégendeA Ecoulement des condensatsB Surpression chauffage/eau glycoléeC Distributeur/collecteur d'eau glycoléeD Sonde géothermique1.2 Pompe à chaleur eau glycolée/eau3 Réservoir tampon4 Ballon d’eau chaude6 Station de refroidissement passive avec régulateur de

froid N6E9 Cartouche chauffante eau chaudeE10 2e générateur de chaleur (2e GC)E10.1 ThermoplongeurN1 Régulateur de chauffageN3/N4 Stations de climatisation de pièceN6 Régulateur de froid pour refroidissement passifM11 Pompe primaire mode chauffageM12 Pompe primaire mode refroidissementM13 Circulateur de chauffage circuit principalM17 Circulateur de refroidissementM18 Circulateur d’eau chaudeR1 Sonde de paroi extérieureR2 Sonde de retourR3 Sonde d’eau chaudeY5 Vanne de distribution 3 voiesY6 Vanne 2 voiesTC Régulateur de température ambianteEV Distributeur courant électriqueKW Eau froideWW Eau chaude

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8.10

8.10 Refroidissement passif avec pompes à chaleur eau/eau

Fig. 8.10: Schéma d’intégration pour le mode chauffage monovalent de pompes à chaleur eau/eau et le refroidissement dynamique ou par eau refroidie

GénéralitésLe refroidissement s’effectue de façon passive, c-à-d. que lecompresseur de la pompe à chaleur n’est pas en fonctionnementpendant le mode refroidissement. Sauf pour le circulateurprimaire, la régulation des pompes à chaleur eau/eau et eauglycolée/eau est identique. Pour les pompes à chaleur eau/eau,la pompe de puits présente est également utilisée pour lerefroidissement.

Pont A6/ID7 inséré sur le régulateur de froid N6Une demande de refroidissement commande la pompe primaireM11, c-à-d. que la même pompe primaire est utilisée en modechauffage et refroidissement (pompe de puits p. ex.).

Qualité de l’eau :L’eau de la nappe phréatique est d’abord dirigée dans unéchangeur thermique qui soustrait la chaleur à l’eau dechauffage en cas de demande de froid.Il n’y a risque de corrosion si des échangeurs thermiques brasésau cuivre sont utilisés. Il est recommandé de prendre deséchangeurs thermiques à plaques, en inox, vissés car ils sontrésistants à la corrosion et peuvent être nettoyés si besoin est.

Légende(également pour Schéma 8.11 à la p. 48 etSchéma 8.12 à la p. 48)1.3 Pompes à chaleur eau/eau3 Réservoir tampon4 Ballon d’eau chaude5 Echangeur thermique de piscine6 Station de refroidissement passive avec régulateur de


refroidieN1 Régulateur de chauffageN6 Régulateur de froid pour refroidissement passifM11 Pompe primaire mode chauffage / mode

refroidissementM13 Circulateur de chauffage circuit principalM14 Circulateur de chauffage 1er circuit de chauffageM15 Circulateur de chauffage 2e circuit de chauffageM18 Circulateur d’eau chaudeR1 Sonde de paroi extérieureR2 Sonde de retourR3 Sonde d’eau chaudeR4 Sonde de retour eau de refroidissementR5 Sonde de température 2e circuit de chauffageR11 Sonde de départ eau de refroidissementY5 Vanne de distribution 3 voiesY6 Vanne 3 voiesRKS Station de climatisation de pièceTC Régulateur de température ambianteEV Distributeur courant électriqueKW Eau froideWW Eau chaudeMA Mélangeur ouvertMZ Mélangeur fermé

47


Fig. 8.11: Schéma d’intégration pour le mode chauffage monovalent de pompes à chaleur eau/eau, le refroidissement dynamique ou par eau refroidie et la production d´eau chaude

Fig. 8.12: Schéma d’intégration pour le mode chauffage monovalent de pompes à chaleur eau/eau, le refroidissement dynamique ou par eau refroidie et la production d´eau chaude

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8.10

Fig. 8.13: Schéma d’intégration pour le fonctionnement monovalent de pompes à chaleur eau/eau avec un circuit de chauffage pur et un circuit de refroidissement dynamique ou par eau refroidie (passif).

GénéralitésLa séparation hydraulique des circuits de chauffage et derefroidissement est judicieuse si, pour des systèmes derefroidissement passifs, certaines pièces doivent êtreclimatisées alors que d’autres sont chauffées, ou si le systèmede chauffage ne doit pas être exploité avec de l’eau refroidie.Le circulateur de refroidissement (M17) fonctionne de façonpermanente en mode refroidissement.

Légende1.3 Pompes à chaleur eau/eau3 Réservoir tampon4 Ballon d’eau chaude8 Ventilo-convecteur avec raccordement 4 fils pour

chauffage et refroidissement9 Circuit de refroidissement pur10 Circuit de chauffage purN1 Régulateur de chauffageN6 Régulateur de froid pour refroidissement passifM11 Pompe primaire mode chauffage / mode

refroidissementM13 Circulateur de chauffage circuit principalM18 Circulateur d’eau chaudeR1 Sonde de paroi extérieureR2 Sonde de retourR3 Sonde d’eau chaudeR4 Sonde de retour eau de refroidissementR11 Sonde de départ eau de refroidissementTC Régulateur de température ambianteEV Distributeur courant électriqueKW Eau froideWW Eau chaude

49

Branchement électrique 9.3

9 Branchement électriqueLes travaux de branchement électrique du régulateur dechauffage sont décrits dans le Dimplex Manuel de conduite deprojet et d’installation pour les pompes à chaleur de chauffage etdans les instructions de montage du gestionnaire de pompe àchaleur.

REMARQUEL’entrée J7-ID12 sur le régulateur de chauffage N1 peut être utilisée pourune commutation externe du mode chauffage vers le moderefroidissement.

9.1 Régulateur de froid pour pompes à chaleur réversiblesEn plus des travaux de branchement sur le régulateur dechauffage N1, les composants suivants sont à brancher aurégulateur de froid N2 :1) Station de climatisation de pièce (N3)

au bornier N2-J2

2) En option, une 2e station de climatisation de pièce (N4) au bornier N2-J3

3) Circulateur de chauffage 1er circuit de chauffage (M14) à la borne N2-N01

4) Circulateur de la piscine (M19) à la borne N2-N025) En option, affichage d’erreurs (H5) à la borne N2-N03

9.2 Régulateur de froid pour refroidissement passifEn plus des travaux de branchement sur le régulateur dechauffage N1, les composants suivants sont à brancher aurégulateur de froid passif N6 :1) Station de climatisation de pièce (N3)

au bornier N6-J22) En option, une 2e station de climatisation de pièce (N4)

au bornier N6-J33) Circulateur de chauffage 1er circuit de chauffage (M14)

à la borne N6-N01

4) Vanne d'inversion (Y5,Y6) pour le découplage hydraulique à la borne N6-N05

5) Circulateur de la piscine (M19) à la borne N6-N026) En option, affichage d’erreurs (H5)

à la borne N6-N037) En option, circulateur de refroidissement (M17)

à la borne N6-N048) Circulateur primaire de refroidissement passif (M12) pour

pompes à chaleur eau glycolée/eau à la borne N6-N06

9.3 Régulateur de température ambiante chauffage/refroidissementLors du refroidissement par eau refroidie, la température dedépart est régulée de façon centralisée en fonction de latempérature ambiante et de l’humidité de l’air d’une pièce deréférence. La température ambiante individuelle souhaitées’obtient par des régulateurs de température ambiantecommutables (voir Schéma 9.3 à la p. 52).Pour les domaines d’exploitation suivants, une sonde àmembrane, raccordée au régulateur de température ambiante,doit arrêter le mode refroidissement de la pièce si descondensats se forment sur les surfaces de refroidissement :

Systèmes de refroidissement avec recouvrement minimedes conduites de froid (refroidissement convectif par leplafond p. ex.)Pièces avec forte fluctuation de l’humidité de l’air (salle deconférences p. ex.)

Une sonde à membrane, qui stoppe le mode refroidissementd’une pièce en cas de formation de condensats, peut êtreraccordée en option au régulateur de température ambiantechauffage/refroidissement RTK501 disponible commeaccessoire spécial.Le régulateur de froid pour pompes à chaleur (N2/N6) possèdeun contact libre de potentiel (bornier J15) pour la commutationautomatique des thermostats d’ambiance du mode chauffagevers le mode refroidissement.

Etablissement d’une tension d'alimentation 24 V~/50 Hzvers chaque distributeur du circuit de chauffage pour lesrégulateurs de température ambiante et les organes moteurélectrothermiques (24 V~, fermés sans courant) via untransformateur à installer par le client.

A partir des distributeurs du circuit de chauffage, il faut poseren direction de chaque régulateur de température ambianteun câble à 5 fils (2 fils pour la tension d'alimentation, 2 filspour la commutation chauffage / refroidissement, 1 fil pour lasortie de commutation de l'organe moteur)A partir des distributeurs du circuit de chauffage, il fautamener un câble à 2 fils vers la sortie de relais (N08/C8) durégulateur de froid (N2/N6) par lequel la commutationautomatique a lieu en mode de refroidissement.

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9.4

Fig. 9.1: Schéma électrique du régulateur de température ambiante chauffage/refroidissement

9.4 Station de climatisation de piècePour éviter les formations de condensat en refroidissement pareau refroidie, la température de départ est réglée via la station declimatisation de pièce en fonction de la température ambiante deconsigne et de la température limite du point de rosée calculéepour une pièce de référence.

Câble électrique de liaison (5 fils) vers le régulateur de froid.Longueur maximale des conducteurs 30 m, section 1,5 mm. Uncâble blindé doit être utilisé si les câbles de charge sont posésensemble.

9.5 Surveillance du point de rosée étenduLors de l’apparition de condensation en des endroits sensiblesdu système distributeur, la surveillance étendue du point derosée arrête le mode de refroidissement de toute l’installation etpeut être utilisée pour la surveillance des distributeurs de circuitde chauffage par exemple.

REMARQUELa surveillance étendue du point de rosée représente une mise en arrêtde sécurité qui ne se réinitialise qu'après le séchage complet de la sondedu point de rosée.

Contrôleur du point de roséePlusieurs sondes de point de rosée peuvent être raccordées aucontrôleur du point de rosée si nécessaire. Lors de l’apparitionde condensation en des endroits sensibles du systèmedistributeur de froid, celui-ci interrompt le mode derefroidissement de toute l’installation. Ligne de raccordementélectrique (3 fils) au régulateur de froid.

Sonde de point de roséeLe câble de la sonde de point de rosée vers le contrôleur du pointde rosée peut être rallongée jusqu’à 20 m avec un « câblenormal » (2 x 0,75 mm p. ex.) et jusqu’à 150 m avec un câbleblindé (I(Y) STY 2 x 0,8 mm p. ex.).

Dans tous les cas, les câbles doivent être posés séparément deslignes conduisant la tension.

Fig. 9.2: Schéma de raccordement électrique pour la régulation de la température ambiante en refroidissement dynamique via les thermostats d’ambiance commutables

51


Fig. 9.3: Schéma de raccordement électrique pour la régulation de la température ambiante en refroidissement par eau refroidievia la station de climatisation de pièce et les thermostats d’ambiance commutables

Légende :

N1/N2WPM 2004 RN1 Régulateur de chauffageN2 Régulateur de froidEV Distributeur électrique13 Chauffage par surfaces15 Station de climatisation de pièce16 Thermostat d’ambiance commutable17 Distributeur par le sol chauffage /refroidissement

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9.5

Légende du schéma électrique chauffage et refroidissementA1 Pont EVS (entrée de coupure fournisseur d'énergie)A2 Pont SPR (entrée de coupure configurable)A4 Pont (panne compresseur)A5 Cavalier à fil pour fonctionnement parallèle de M13 et M17

à retirerA6 Cavalier à fil pour fonctionnement parallèle de M11 et M12

(à retirer lors d’un fonct. avec PAC eau glyc./eau)B2 Pressostat eau glycolée basse pressionB3* Thermostat eau chaudeB4* Thermostat eau de piscineE9* Thermoplongeur élect. eau chaudeE10* 2e générateur de chaleur (chaudière ou cartouche

chauffante élec.)F1 Fusible de commande régulateur standard F2 Fusible pour bornes enfichables

J12 et J13 (N1) / J12 (N2) / transfo5x20 / 4,0Aaction retardée

F3 Fusible pour bornes enfichables J15 à J185x20 / 4,0Aaction retardée

H5* Affichage d’erreurs par voyantsBornes enfichables régulateur de chauffage N1J1 Connexion pour l’alimentation en courant de l’unité de

régulation (24 V AC / 50 Hz)J2 Connexion pour les sondes R1, R2, R3J3 Entrée pour R7 et R9 via le connecteur

ligne de commande X4J4 Sorties analogiques libres J5 Connexion pour les thermostats eau chaude et piscine

et pour les fonctions de blocage de société d'électricitéJ6 Connexion pour les sondes R5, R8J7 Connexion pour signal d´alarme « Basse pression eau

glycolée »J8 Entrée/sortie 24 V AC pour commande de la PAC J9 Prise libreJ10 Prise (6 pôles) pour le raccordement de N10J11 Connexion pour pLANJ12 Sorties pour compresseur et ventilateur J13 jusqu’à J18 230 V AC - Sorties pour la commande

des composants du système (pompes, mélangeur,thermoplongeur, 2e générateur de chaleur)

J1à J15 Connecteur à bornes sur N6Bornes enfichables régulateur froid N2/N6J1 Connexion pour l’alimentation en courant de l’unité de

régulation (24 V AC / 50 Hz)J2 Entrées analogiques des capteurs d’humidité des stations

de pièce N3/N4J2 Entrées analogiques des capteurs de température des

stations de pièce N3/N4J4 Sorties analogiques libresJ5 Entrée numérique (24 V AC/DC) pressostat

pression de condensation J9 Prise libreJ10 Prise libreJ11 Connexion pour pLANJ12 Sorties (230 V AC) pour M14, M19, H5J13 Sortie vanne d'inversion 4 voiesJ14 Prise libreJ15 Sortie (libre de potentiel) pour commutation

« chauffage /refroidissement »des thermostats d’ambiance

K9 Relais de couplage 230 V/24 VK11* Relais électronique pour télédetection de pannesK12* Relais électronique pour circulateur d’eau de piscineK20* Contacteur du 2e générateur de chaleurK21* Contacteur thermoplongeur élect. eau chaudeK22* Contacteur contre le blocage de société d'électricitéK23* Relais auxiliaire pour SPRM11* Pompe primaireM12* Circulateur primaire passif refroidissementM13* Circulateur de chauffageM14* Circulateur de chauffage 1er circuit de chauffageM15* Circulateur de chauffage 2e circuit de chauffageM16* Circulateur supplémentaireM17* Circulateur de froid M18* Circulateur d’eau chaude sanitaireM19* Circulateur de la piscineM21* Mélangeur circuit principalM22* Mélangeur du 2e circuit de chauffage N1 Régulateur de chauffageN2 Régulateur de froid pour PAC réversiblesN3/N4* Stations de climatisation de piècesN5* Contrôleur du point de roséeN6 Régulateur de froid pour refroidissement passifN9* Thermostat d’ambiance (commutable)N10* Station de télécommandeN11* Module à relaisMA Mélangeur « ouvert »MZ Mélangeur « fermé »R1 Sonde extérieureR2 Sonde de retour R3* Sonde d’eau chaude sanitaire R4 Sonde de retour eau de refroidissementR5 Sonde du 2e circuit de chauffageR7 Résistance de codage PACR8 Sonde antigel refroidissementR9 Sonde circuit départ / fin de dégivrageR10* Capteur d’humidité R11 Sonde circuit départ eau de refroidissementT1 Transformateur de sécurité 230//24 V AC / 50 VAX1 Bornier distributeur branchement secteur, N et PEX2 Borne du distributeur 24 V ACX3 Borne du distributeur GroundX4 Connecteur ligne de commande (petite tension)X5 Borne du distributeur 0 V-V ACX11 Connecteur ligne de commande 230 V ACY5* Distributeur à 3 voies (fermé sans courant)Y6* Distributeur à 2 voies (ouvert sans courant)

*) Pièces à fournir par le client (disponibles comme accessoires)

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Fig. 9.4: Schéma électrique du régulateur de pompe à chaleur mural WPM 2004 R chauffage – N1

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9.5

Fig. 9.5: Schéma électrique du régulateur de pompe à chaleur mural WPM 2004 R refroidissement – N2

Fig. 9.6: Schéma électrique du régulateur pour refroidissement passif – N6

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Annexe 10.1

10 Annexe

10.1 Vocabulaire du refroidissementBesoin en chaleurLe calcul du besoin en chaleur s’effectue selon la norme DIN4701. Il se compose du besoin en chaleur de transmission et derenouvellement de l'air.Le besoin en chaleur décrit la puissance calorifique nécessairepour maintenir une pièce/un local à une température minimaledéfinie pour un renouvellement d’air également défini.

Capacité calorifique de l’airLa capacité calorifique de l’air est caractérisée par latempérature et le taux d’humidité, définie aussi comme enthalpieet exprimée en kJ/kg.

Chaleur latenteLa chaleur latente est la part relative d’humidité (absolue) de ladifférence entre les capacités calorifiques des masses d’airaspirées et évacuées.

Chaleur sensibleLa chaleur sensible est la différence entre les capacitéscalorifiques des masses d’air aspirées et évacuées en raison dela différence de température.Littéralement, la désignation n’est pas correcte car la chaleurlatente est également « perceptible ».

Climat de processusConditions relatives à la production définies de façon spécifiqueet divergeantes des normes de confort. Selon le type deprocessus, des prescriptions rigoureuses en matière de maintiende certaines valeurs de température et d’humidité ou d’un tauxde poussière peuvent être imposées comme dans les sallesblanches pour la production de puces électroniques parexemple.

ClimatisationLa climatisation est la production de températures définies et devaleurs d’humidité relatives dans une pièce. Il est souventnécessaire de réchauffer, de rafraîchir ou de (dés)humidifier l'airintroduit selon les conditions météorologiques.

CondensationIl existe deux types de condensation :a) Déshydratation de l’air par les surfaces environnantes

froidesb) Liquéfaction du fluide frigorigène pendant le processus de

génération de froidDans les deux cas, une substance sous forme gazeuse estrefroidie tel qu’elle passe complètement ou partiellement à l’étatliquide.

ConfortLe confort est la zone de tolérance définie pour les conditions del’air ambiant. Le confort est principalement déterminé par latempérature ambiante, l’humidité de l’air, la vitesse de l’air et latempérature des surfaces entourant la pièce.Le climat de la pièce est ressenti par les personnes commeconfortable si ces valeurs se tiennent à l’intérieur de certaineslimites.

Contrôleur du point de roséeTransmetteur de signaux qui interrompt le mode derefroidissement de l’installation à l’apparition de condensation endes endroits sensibles du système distributeur de froid.

DéshumidificationRéduction de l’humidité de l’air absolue.

EnthalpieDu grec enthálpein -> « réchauffer dans ». L’enthalpie est lacapacité calorifique d’un milieu porteur, l’air par ex., caractériséepar sa température et son taux d’humidité. L’enthalpie spécifiqueest exprimée en J/kg.

Equilibrage de températureTempérer signifie maintenir une température via un chauffage et/ou refroidissement régulé.

Flux volumétriqueLe flux volumétrique désigne la quantité d’air ou la puissance del’air dans des systèmes de ventilation.

Indice de dépense d'énergie des installations eP

L’indice de dépense d'énergie des installations caractérise lebesoin en énergie primaire d’une installation nécessaire pourcouvrir le besoin annuel de chaleur pour le chauffage d’un local.Cet indice est exprimé sous forme d’un facteur. Il correspond àl’inverse du taux de rendement des composants individuels del’installation. Plus l’indice de dépense d'énergie des installationsest petit, plus le système est efficace. Le calcul de l’indice dedépense d'énergie des installations est déterminé dans la normeDIN 4701 partie 10.

Insatallation RLTDésignation abrégée pour installation technique de ventilation(RaumLuftTechnische Anlage)

Humidité absolueL’humidité absolue désigne la teneur en vapeur d'eau contenuedans l’air en g/kg (g d’eau par kg d’air sec). Dans l’air se trouvetoujours une certaine masse d’eau. Cette masse reste constantependant le réchauffement ou le refroidissement de l’air et nevarie donc pas contrairement à l’humidité relative aussilongtemps qu'il n'y a pas d'apport supplémentaire en eau(transpiration p. ex.) ou que l'eau ne soit éliminée (parcondensation p. ex.).

Humidité de l’airLa teneur en humidité de l’air est définie en fonction de latempérature de l’air comme humidité relative. La température dela zone de séjour est déterminante, elle est mesurée à 1,50 m audessus du sol. La tolérance usuelle est de +/- 5% d’humiditérelative. Des valeurs glissantes d’humidité relatives sont parfoisautorisées tout au long de l’année, en été croissantes, en hiverdécroissantes (économe en énergie). Si le climat ambiant doitencore être ressenti comme confortable, l’humidité relativemaximale admissible pour une température ambiante de + 23°Cest de 65%, pour + 26°C de 55%. Une valeur d’humidité relativemaximale de 55% est généralement conseillée.

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10.1

Humidité relativeL’humidité relative est la teneur en vapeur d'eau dans l’air enfonction de la température.

Plafond de refroidissement/chauffageDes faux-plafonds suspendus sont très souvent montés commerevêtement dans les locaux commerciaux comme les bureaux,les salles de réunion et de spectacle, les maisons de ventes etd’exposition, les salles multi-fonction dans les hôpitaux etc.. Ceciest le domaine d’application typique des plafonds de chauffage/de refroidissement. Les plafonds de refroidissement fonctionnentselon le principe du refroidissement par eau refroidie, c-à-d. quele dépassement de la limite inférieure du point de rosée n’est pasautorisé.Cette technique permet de réchauffer ou rafraîchir l'air selon latempérature de l’eau choisie. En outre, les systèmes de plafondremplissent partiellement des fonctions supplémentairesd’esthétique, d’acoustique et d’éclairage.La température superficielle du plafond de refroidissement estabaissée par l’eau de quelques degrés sous la températureambiante mais reste constamment au dessus du point de rosée.Comme la plupart des sources de chaleur dégage la plus grandepartie de leur chaleur par rayonnement et fonctionne sansconvection forcée, le principe physique de fonctionnement desplafonds de refroidissement est la solution la plus confortablepour les bureaux.Lors de la dissipation de grandes charges internes de chaleur etd’une humidité de l’air élevée, les plafonds de refroidissementprésentent cependant en raison de la puissance frigorifiquemaximale certains désavantages par rapport aux ventilo-convecteurs.

Point de roséeLe point de rosée est la température à laquelle un volume d’airdoit être refroidi pour que la condensation (déshydratation del’air) puisse se former. Une humidité relative de l’air de 100%règne au point de rosée. Le point de rosée peut se calculer parexemple à partir de l’humidité relative et de la température. Latempérature de l’eau de refroidissement, en refroidissement pareau refroidie, se situe en général au dessus du point de rosée eten dessous en refroidissement dynamique.

RayonnementLe rayonnement est le transport d’énergie d'une surface chaudevers une surface froide sans convection, c-à-d. sansréchauffement notable des couches d’air intermédiaires.

Refroidissement actif avec pompes à chaleur de chauffageRefroidissement par inversion du fonctionnement d’une pompe àchaleur ; la pompe à chaleur peut être utilisée comme machineréfrigérante par inversion du circuit de refroidissement via unevanne d'inversion 4 voies.

Refroidissement dynamiqueRefroidissement avec les températures du fluide frigorigène endessous du point de rosée par utilisation de ? ventilo-convecteurs (convection forcée). Les températures des surfacesde refroidissement sont nettement inférieures à la températureambiante et déshumidifient l’air ambiant par ? condensation.

Refroidissement par eau refroidieRefroidissement via des systèmes de chauffage de surfacesselon des températures du fluide frigorigène supérieures au ?point de rosée pour éviter que l’humidité ne se condense ?Plafond de refroidissement/chauffage

Refroidissement passifL’eau de la nappe phréatique et la terre sont en été, à degrandes profondeurs, bien plus froides que la températureenvironnante. Un échangeur à plaques installé dans le circuitd’eau glycolée ou d’eau de la nappe phréatique d’une pompe àchaleur de chauffage transmet la capacité frigorifique au circuitde refroidissement/ de chauffage.

Registre de chauffage/refroidissementDes registres à tubes nervurés sont utilisés très souvent pour leréchauffement/refroidissement de l’air. Ils sont composés detubes (généralement en cuivre) avec des lamelles orientables(généralement en aluminium) qui favorisent le transfert dechaleur. Dans les conduites circule le médium frigorigène oucalorifique comme l’eau de chauffage, la vapeur, l’eau froide,l’eau glycolée ou le fluide frigorigène.Après un registre à refroidissement est installé très souvent unpare-gouttes qui élimine les gouttes d’eau se formant aurefroidissement de l’air en dessous du point de rosée.

RégulationDispositif pour le maintien automatique de conditionsprédéfinies. Un circuit de régulation typique se compose d’unesonde, d’un régulateur et d’une vanne avec organe moteur.La sonde transmet la valeur réelle au régulateur (la températurepar ex). Le régulateur la compare avec la valeur de consigneprédéfinie et ouvre ou ferme la vanne de régulation en fonctionde la divergence de la valeur réelle par rapport à la valeur deconsigne.La valeur d’humidité relative représente le rapport en % entrel’humidité contenue réellement dans l’air et l’humidité maximalepossible. Du fait que l’air chaud puisse contenir plus de vapeurd’eau que l’air froid, la valeur de l’humidité relative diminue lorsd’un réchauffement de l’air et d’une humidité absolue maintenueconstante.

Renouvellement de l'air par les fenêtresEchange d’air ambiant contre de l’air extérieur uniquement parune fenêtre ouverte ou basculée, l’échange d’air n’est pascontrôlable.

Station de climatisation de piècePour éviter les formations de condensat en refroidissement pareau refroidie, la température de départ est réglée par la stationde climatisation de pièce en fonction du point de rosée.

Système de chauffage par surfacesDes conduites traversées par de l’eau, posés dans le sol, lesmurs ou le plafond, diffusent de façon homogène la puissancecalorifique transférée à l’eau dans l´environnement.

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Annexe 10.2

Température de l’airLa température de l’air dans la zone de séjour est déterminante.Elle est mesurée à 1,50 m de hauteur au dessus du sol. Lestolérances admissibles sont habituellement de +/- 0,5 K pour defortes sollicitations, sinon de +/- 1,0 K.Des valeurs glissantes de la température de l’air ambiant enfonction de la température extérieure sont autorisées tout aulong de l’année (économe en énergie).La plage de température ressentie comme confortable varie enfonction de l’activité corporelle des personnes se trouvant dansla pièce. Pour des travaux de bureau normaux, elle est optimaleentre + 23° et 24°C si la température des surfaces entourant lapièce est à peu près identique que celle de l’air ambiant. Cettevaleur de confort est valable dans le monde entier, de façonidentique dans les zones chaudes ou plus froides.A partir de températures extérieures d’env. + 26°C etsupérieures, la température ambiante ressentie commeconfortable augmente en conséquence.

Température superficielleLa température superficielle des murs, des plafonds, du sol etdes fenêtres influence considérablement la sensation de confort.Elle doit également être prise en compte lors du choix de latempérature ambiante de consigne. Des températuressuperficielles à peu près égales à la température ambiante sontoptimales.

Thermostat d’ambiance chauffage / froidLes thermostats d’ambiance installés dans des pièces qui sont àla fois chauffées et refroidies doivent disposer d’un système decommutation capable de commander le comportement decommutation tel qu'un signal multiple soit délivré en présence detempératures croissantes en mode refroidissement.

Ventilation naturelleVentilation naturelle par les fenêtres ou des puits en utilisantl’ascendance thermique.En raison des différences de densité des différentes couchesd’air chaudes, l’air chaud s’élève et l’air froid descend. Le ventextérieur renforce la ventilation naturelle en fonction de sa forceet de sa direction.Le fait qu’en raison des fortes fluctuations de la température etdu vent pour des raisons naturelles, les flux volumiques seformant varient énormément et se laissent difficilementinfluencer, est désavantageux.

Ventilo-convecteursLes ventilo-convecteurs servent pour le chauffage et/ou lerefroidissement de pièces petites et moyennes, comme lesbureaux, les salles de réunion, les classes d’école, les salles deséjour, les petites halles, les restaurants etc. Des versionsspéciales disposent également d’une prise d’air supplémentaire,plus rarement d’un échangeur thermique air/air pour assurer laventilation de la pièce concernée. Les ventilo-convecteurs ontune forme plate. Ils se composent d’un ventilateur, d’unéchangeur thermique, d’un filtre et d’un habillage. Lesventilateurs peuvent être commandés via un variateur àplusieurs vitesses, un bon ajustement de la puissance de l’air àchaque condition de fonctionnement est ainsi possible.

10.2 Normes et directives importantesVDI 2078 : 1996-07Calcul de la charge de refroidissement de pièces climatisées(normes de charge de refroidissement VDI)

E VDI 2078 feuille 1 : 2002-01Calcul de la charge de refroidissement de locaux climatisés avecrefroidissement via les surfaces entourant les pièces

DIN V 4701-10 : 2001-02Evaluation énergétique d’installations de chauffage et deventilation - partie 10 : chauffage, réchauffement d’eau potable,ventilation

DIN 4710 : 2003-01Données statistiques météorologiques pour le calcul du besoinen énergie d’installations de chauffage et de ventilation enAllemagne

DIN 18017-1 : 1987-02Ventilation de salles de bains et des cabinets de toilette sansouverture vers l'extérieur ; conduits individuels d’aération sansventilateur

DIN 18017-3 : 1990-08Ventilation de salles de bains et des cabinets de toilette sansouverture vers l'extérieur, avec ventilateurs

DIN EN 13180 : 2002-03Ventilation de locaux – conduites d’air - dimensions et exigencesmécaniques pour conduites d’air flexibles

DIN 1946-6 T6 : 1994-09Technique de ventilation partie 6 : ventilation d’appartements,exigences, réalisation, réception (règles de ventilation VDI)

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10.3

10.3 Calcul approximatif de la charge de refroidissement pour des pièces individuelles selon le procédé HEA

Pos Anlage:

0 Raum Länge[m]

Breite[m]

Höhe[m]

Flächem²

Volumenm³

Äußere Kühllast1 Sonneneinstrahlung durch Fenster/Außentüren ungeschützt

RohbaumaßMinderungsfaktoren

Sonnenschutz

Orientierung Breitem

Höhem

Flächem²

einfach-verglast

W/m²

doppel-verglast

W/m²

Wärme-verglast

W/m²SchutzglasInnenjalou-

sieMarkise Außen-

Jalousie

Kühllast

Fenster/Außentüren

Watt

Kühllast

gesamt

WattN 65 60 35

NO 80 70 40O 310 280 155

SO 270 240 135S 350 300 165

SW 310 280 155W 320 290 160

NW 250 240 135Dachfenster 500 380 220

x 0,7 x 0,3 x 0,15

SUMME Fenster / Außentüren 1)

2 Wände (abzügl. Fenster- und Türöffnungen)Breite

mGesch. Höhe

mAbzug

m² m² W/m² Watt

außen 10innen 10

SUMME Wände3 Fußboden zu nicht klimatisierten Räumen

Länge Breite m² W/m² Watt10

SUMME Fußboden4 Decke Flachdach Steildach/Decke

Länge Breite m²nicht

gedämmtW/m²

gedämmtW/m²

nichtgedämmt

W/m²

gedämmt

W/m²

nicht klimati-sierterRaumW/m²

Watt

60 30 50 25 10SUMME Decke

Innere Kühllast5 Beleuchtung Summe Anschlussleistung [Watt]

SUMME Beleuchtung6 Elektrische Geräte

Anzahl Watt / Gerät WattComputer 150Terminals 75Drucker 50

SUMME elektrische Geräte7 Personen gesamt

Anzahl Watt / Pers. Watt115

SUMME Personen8 Außenluft

m³ / h W / m ³ WattAngabe Hersteller 10

SUMME Außenluft

GESAMTSUMME KÜHLLAST :1) Bei verschiedenen Himmelsrichtungen nur den maximalen Wert einsetzen,bei benachbarten Himmelsrichtungen beide Werte addieren

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Annexe 10.3

Informations de base / significations :Cette technique de calcul prend en compte, en plus desinfluences décrites, la capacité de stockage de la pièce. Lesvaleurs numériques des « normes de charge de refroidissementVDI » VDI 2078 sont prises comme base.La condition de base du calcul est une température ambiante de27°C pour une température extérieure de 32°C et un servicepermanent de l’appareil de refroidissement.

Position 0 :Type de pièce, dimensions libres intérieures, surface et volumede la pièce.

Position 1 :Les surfaces vitrées sont à répartir dans toutes les directionscardinales et doivent être multipliées avec les valeurscorrespondantes. La dimension d’ouverture du mur estreprésentée par la surface vitrée (cote de nu). Pour l’addition ducalcul de charge de refroidissement, il faut utiliser la directioncardinale ayant obtenu la valeur maximale. En cas de différentstypes de fenêtres dans une direction cardinale, il faudraéventuellement ajouter plusieurs valeurs.Si des fenêtres se trouvent dans des directions voisines, O et SOp. ex., il faudra alors utiliser la somme de ces deux valeurs.Pour des vitres entières de plus de 2 m, les facteurs doivent êtreaugmentés de 10%.Des impostes horizontales doivent également être prises encompte (voir la ligne sur les lucarnes !).Les facteurs de réduction pour les dispositifs de protectionsolaire doivent être pris en compte.

Position 2 :Flux thermique par les murs (charge de refroidissement autravers des murs). Pour faciliter le calcul, des valeurs forfaitairesreprésentant les standards de chaleur actuels sont fournies dansla norme VDI 2078. Comme la charge de refroidissement n’estpas influencée de façon déterminante par les cloisons, cesvaleurs peuvent également être utilisées pour des constructionsanciennes.

Position 3 :Si la pièce adjacente ou sous-jacente n’est pas climatisée ourafraîchie, la valeur correspondante doit être appliquée.

Position 4 :La surface de plafond (toit) moins celle d’éventuelles impostesest à multiplier avec les valeurs appropriées.

Position 5 :La puissance connectée totale des lampes doit être prise encompte comme chaleur du fait que seulement une partie de lapuissance connectée est convertie en lumière. Si des ballastspour lampes à décharge se trouvent dans une pièce à refroidir,la puissance correspondante de ces derniers doit également êtreprise en compte.

Position 6 :En plus des valeurs prédéfinies, il faut ajouter les puissancesconnectées d’appareils exothermiques supplémentaires enfonctionnement au moment de l’ensoleillement maximal, commecelles des téléviseurs par ex., des lampes et autres appareilsélectroménagers.

Position 7 :Le nombre de personnes est à multiplier par la valeurcorrespondante. Conformément à la norme VDI 2078, ladiffusion de chaleur d’un être humain est supposée comme suit(chaleur humaine) :Activité : d'aucune activité corporelle à des travaux simplesréalisés debout, degré d’activité I à II selon DIN 1946 partie 2,température ambiante de 26°C.

Position 8 :Il faut appliquer ici la part de l´air extérieur indiquée par lesfabricants. Le calcul se base sur le fait que le flux volumique del´air extérieur ne sera refroidi que de 5 K.

Charge de refroidissement globale :Somme des charges de refroidissement individuelles position 1 à8.

Appareil de climatisation choisi :Pour atteindre une température intérieure d’env. 5 K inférieure àune température extérieure déterminée, la puissance frigorifiquesensible QK doit être égale ou plus grande que la puissancefrigorifique calculée. Le volume d’air aspiré de l’appareil en m/hdivisé par le volume de la pièce (à la ligne 0) donne l’indice derenouvellement d’air. Des valeurs supérieures à 10 ne sontacceptables que pour des canalisations d'air conçues de façonprofessionnelle et très soigneusement en raison de l'apparitionpossible de courants d’air.

Vocabulaire :La charge de refroidissement est la somme de tous les fluxthermiques convectifs qui doivent être évacués pour maintenir latempérature ambiante désirée dans la pièce.La charge de refroidissement sensible est le flux thermiquequi doit être évacué d’une pièce à un taux d’humidité constantpour maintenir une température ambiante désirée et corresponddonc aux flux thermiques convectifs calculés.La charge de refroidissement latente est le flux thermiquenécessaire pour condenser un débit massique de vapeur à latempérature ambiante tel que, pour une température ambianteconstante, un taux d’humidité désiré soit maintenu dans la pièce.La puissance frigorifique de l’appareil est la somme despuissances de refroidissement et de chauffage sensibles etlatentes fournies par l’appareil de refroidissement. La puissancefrigorifique sensible d’un appareil est la puissance derefroidissement fournie par l’appareil pour le refroidissement del’air sans dépôt d’humidité.La puissance frigorifique latente est la puissance derefroidissement fournie par l’appareil par dépassement de lalimite inférieure du point de rosée de l’air humide pour évacuerpar condensation une partie de la vapeur d’eau contenue dansl’air humide. La chaleur d’évaporation de la vapeur d’eau estmise à disposition par l’appareil sous forme d’énergie derefroidissement pour la condensation.

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Circuit de chauffage Utilisation rationnelle de l’énergie ... Circuit de chauffage Circuit de...

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