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1

Pro

d. vo

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ond.

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K

Refe

rentV

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008

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iessm

ann B

elg

ium

„W

elkenraedt“

1

Comparaison des

différentes techniques de

production de chaleur au

niveau de la performance

énergétique et des coûts: la

pompe à chaleur, la

chaudière à condensation et

le solaire thermique

Laurent Vercruysse

Viessmann Belgium

Tout savoir sur la pompe à chaleur …

Pro

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GW

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elg

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„W

elkenraedt“

Structure de la présentation

COP vs SPF

Importance des sources primaires/secondaires

Dimensionnement

ROI

1

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2

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„W

elkenraedt“

Le bilan énergétique de la PAC

Energie électrique absorbée

Energie de la source d'énergie 3 kW

Puissance calorifique produite 4 kW

Puissance calorifique produite 4 kW

Rendement = –––––––––––––––––––––––––– = ––––– = 4

Energie électrique absorbée 1 kW

Rendement (COP) = information du fabricant, valeur de laboratoire

Rendement annuel (SPF) = rapport de la chaleur gagnée sur une année entière,

divisée par l'énergie utilisée

Pro

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„W

elkenraedt“

Caractéristiques techniquesVanne de détente électronique vs thermostatique & système RCD (cfr plus loin)

Au plus la surchauffe est importante, au plus la température d'évaporation est faible et au plus grande est la puissance de compression.

La vanne de détente électronique (VDE) diminue la surchauffe et la maintient constante, et ce même en cas de faible augmentation de température.

La puissance absorbée par le compresseur reste optimale et la VDE augmente le SPF de +/- 5% par rapport à un cycle frigorifgique conventionnel s'appuyant sur une vanne de détente thermostatique.

4

4´5´

3´

VaporisationSurchauffeCompressionLiquéfactionExpansion

PAC 1 allure sans EVI,type AW: A -15°C / W 45°C

Pre

ssio

n p

ab

s(b

ar)

Chaleur de la source (72%) Energie électrique (28%)

2

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„W

elkenraedt“

VDI4650 La solution ?

www.waermepumpen.de

http://www.waermepumpe.de/fachpartner/jaz-rechner.html

(exemple slide suivant)

Uniquement Viessmann

http://www.weinm.de/testvdibwp/testViessmann/

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„W

elkenraedt“

Comparaison des SPF entre les différents fabricants (site neutre)

Remarque : +/- 15% de liberté dans l’expression du SPF

3

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„W

elkenraedt“

Ellaboration possible d’un rapport (note de calcul)

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„W

elkenraedt“

Structure de la présentation

COP vs SPF

Importance des sources primaires/secondaires

Dimensionnement

ROI

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„W

elkenraedt“

Sol / Eau

Type BW = Brine-Water

Eau / Eau

Type WW = Water-Water

Air / Eau

Type AW = Air-Water

PAC- Influence de la source primaire sur les performances

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elkenraedt“

Erdwärme Luft

Efficacité et disponibilité des sources d'énergie

Nappe phréatique

Sol Air

EfficacitéDisponibilité

5

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„W

elkenraedt“

Evolution annuelle des températures naturelles du solP

rofo

nd

eu

r (m

)

Température à la surface (°C)

ou 12°C

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„W

elkenraedt“

2 Source primaire: eau

Puits d'aspiration et de rejet

Autorisation

Echangeur hydraulique de séparation

intermédiaire; possiblité d'entretien –

augmentation de la fiabilité de travail

PAC 10 kW COP 5 = 2 kWe

si pompe de relevage de 500W

2 kWe -> 2,5 kWe -> COP 4

Séjour

Cave

Bain/WC

Sens d'écoulement

6

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„W

elkenraedt“

3 Source primaire : Air

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„W

elkenraedt“

VITOCAL 300-A et 350-A en détail

7

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„W

elkenraedt“

Appareil split :prêt pour l’hiver?

Temps disponible pour le chauffage

Résistance (consommation électrique)

Bruit

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„W

elkenraedt“

COP et différence de températureExemple VITOCAL 300-G, type BW

Règle:

Température de départ

1 K en moins:

COP augmentation de 2,5%

Température source primaire

1 K plus haut:

COP augmentation de 2,7%

Avec delta t = 35 K (conditions de norme BW)‏---> COP ca. 4,7 (EN14511)

Différence de température

Δt = 50 K---> ca 3,2

Δt = 25 K---> ca 6

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„W

elkenraedt“

Principe général:

au plus petite la différence de température entre le départchauffage et la source d'énergie naturelle au plus élevé le COP

Conséquences:

“Ligne‏supérieure‏(verte)":

Les pompes à chaleur sont idéales pour des systèmes de chauffage basse température

Calculer les circuits chauffage sol le plus bas possible (distance de pose minimale)‏

“Ligne‏inférieure‏(bleue)"

Les pompes à chaleur sol/eau et eau/eau peuvent couvrir les besoins toute l'année (fonctionnement monovalent)‏

Les pompes à chaleur air/eau nécessitent les jours les plus froids une source d'énergie complémentaire (fonctionnement bivalent)‏

COP et température de chauffe

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„W

elkenraedt“

Solpartout disponible (?)

-4 ... +10°Cmonovalent

Eausource

+7 ... +12°C

monovalent

Airpartout disponible

-15 ... +30°CBivalent

Remarque: un dimensionnement correct est primordial!Paramètres: déperditions du bâtiment, majoration ECS,

Source primaire

Sélection du système de PAC

COP vs SPF

B0W35 W10W35 A2(7)W35

(pompe de relevage)

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„W

elkenraedt“

Système de chauffe:

Chauffage à basse température:

Possibilités de radiateurs surdimensionnés dans les chambres

Au plus basse est la T° de départ, au mieux sera le COP de la

PAC et au moins elle consommera.

Il est plus facile de diminuer de 5°C la température d‘émission

que d‘augmenter de 5°C la température de la source

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„W

elkenraedt“

Structure de la présentation

COP vs SPF

Importance des sources primaires/secondaires

Dimensionnement

ROI

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„W

elkenraedt“

Fonctionnement monovalent:

La PAC couvre, comme unique générateur de chaleur, la totalité

des besoins calorifiques de l'installation

Fonctionnement monoénergétique:

En mode chauffage, l'installation PAC est complétée par un

générateur de chaleur électrique (ex. résistance électrique)

Fonctionnement bivalent parallèle:

L'installation PAC est complétée, à partir du point de bivalence, par

un générateur de chaleur supplémentaire.

(PAC dimensionnée sur 50-70% environ de la charge de chauffage

maximale

Fonctionnement bivalent alternatif:

L'installation PAC prend le chauffage intégralement en charge

jusqu'au point de bivalence. En dessous de la température de

bivalence un deuxième générateur de chaleur se charge seule du

chauffage.

Modes de fonctionnement d'une PAC

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„W

elkenraedt“

Dimensionnement chauffage par le sol

Calcul pour Tdépart de 35°C

Les autres circuits vont surchauffer!!!

Résulat: les vannes de zone se fermeront!

Concéquence: le débit minimale n'est plus guaranti!

En pratique : on augmente la courbe de

chauffe dans la régulation

35°C temp. départ + surface insuffisant

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elkenraedt“

Dimensionnement d'une PAC

Fonctionnement bivalente avec une PAC sol-eau

Exemple: La PAC donne 50 % de la puissance nominale

Cfr:

Notice pour l'étude

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„W

elkenraedt“

A une dimensionnement a 50% nous

avons besoin d'environ 3550 heures,

sans production ECS.

Le nombre d'heures de fonctionnent

plus important à une influence sur la

dimensionnement de la source.

P.ex. 3550h x 5 kW = 17750 kWh

Si une source donne 100-120kWh/(ma)

on a besoin d'une sonde de 160-180m

de long!

Si on compare avec la notice pour

l'étude on voit pour p.ex BW106: 99m

!!!!!

Ceci est aussi valable pour des

capteurs horizontales!

Fonctionnement bivalent avec une PAC sol / eau

Dimensionnement à 50 % du charge relative

Ch

arg

e r

ela

tive

[´%

]

Jours de chauffe

Te

mp

éra

ture

ex

téri

eu

re

[°C

]

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elkenraedt“

Pourquoi moduler ou stockage de chaleur avec une PAC?

Puissance

(kW)‏

Température extérieureSeuil de chauffage

Besoins du bâtiment

Pompe à chaleur BW ou WW

Les‏besoins‏en‏chaleur‏d‘un‏bâtiment‏ne‏sont‏pas‏constants

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elkenraedt“

Qu‘est-ce qui est important pour une PAC A/W?

Puissance

(kW)‏

Température extérieureSeuil de chauffage

Besoin du bâtiment

Puissance de la PAC A/W non modulante

Puissance de la PAC A/W modulante

La puissance de la pompe à chaleur air / eau varie en sens

contraire par rapport aux besoins en chaleur .

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„W

elkenraedt“

Structure de la présentation

COP vs SPF

Importance des sources primaires/secondaires

Dimensionnement

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Primes et avantage fiscal

Warmtepomp / Pompe à chaleur (2010)(Vitocal)

Belastingsvermindering (of -krediet) Réduction fiscale (ou crédit d'impôt)

uitgaven, max. 2770 EUR 40%‏• frais, max. 2770 EUR 40%‏•

zijn‏aangebracht‏moet‏kenmerk‏EG‏• présent‏être‏doit‏EG‏Label‏•

3‏≤‏COP‏• 3‏≤‏COP‏•

verwarmingsketel‏oude‏van‏vervanging‏bij‏enkel‏:WP‏alle‏• chaudière‏vieille‏d’une‏.remplac‏de‏cas‏en‏uniquement‏:PAC‏toutes‏•

(woning min. 5 jaar in gebruik) (maison depuis min. 5 ans en service)

renovatie‏of‏nieuwbouw‏:WP‏geothermische‏• rénovation‏ou‏construction‏nouvelle‏:géothermique‏PAC‏•

Premies / Primes

Vlaams gewest Région Wallonne (jusqu'au 30.04.2010)

EUR‏1680‏.max‏,EUR‏850‏.min‏,EUR/kVA‏210‏• chauffage‏pour‏PAC‏EUR/installation‏1500‏•

(woning aangesloten op net vóór 1.1.2006) ECS‏&‏chauffage‏pour‏PAC‏EUR/installation‏2250‏•

(PBE‏,Infrax‏,Eandis‏bij‏enkel)‏WW‏of‏BW‏type‏• EUR/installation PAC pour ECS 750‏•

(PBE‏,Infrax‏bij‏enkel)‏DirectverdampingW‏of‏AA‏,AW‏type‏•

(Infrax‏bij‏enkel)‏Directverdamping/Directcondensatie‏type‏• ‏‏:COP‏• BW4,3‏≤‏ WW5,1‏≤‏ AW3,1‏≤‏ AA pas de prime

koeling‏voor‏NIET‏,hoofdverwarming‏voor‏type‏alle‏• EvaporDirectW4‏≤‏ DD4‏≤‏

‏‏:COP‏• BW4‏≤‏ WW4,5‏≤‏ AW3,6‏≤‏ AA3,4‏≤‏

DirectverdampW3‏≤‏ DD4‏≤‏

Brussels gewest / Région bruxelloise (plus 10% zone RVOHR / EDRLR)

CV‏voor‏WP‏(forfait)‏EUR/installatie‏1500‏• chauffage‏pour‏PAC‏(forfait)‏EUR/installation‏1500‏•

EUR/installatie (forfait) WP voor CV & SWW 2250‏• ECS‏&‏chauffage‏pour‏PAC‏(forfait)‏EUR/installation‏2250‏•

SWW‏voor‏WP‏(forfait)‏EUR/installatie‏750‏• ECS‏pour‏PAC‏(forfait)‏EUR/installation‏750‏•

Omkeerbare WP voor koeling zijn niet van toepassing Pas de prime pour PAC réversible pour refroidissement

Premie max. 30% factuur incl. BTW Prime max. 30% facture TVAC

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Chaudière gaz murale et accessoires (brut, excl. TVA)

- stand 09/2009

Vitodens 222-F, 19kW 3200 €

cheminé 2 m inox, 8 m PPs 750 €

Accessoires pour gaz

(tuyauterie, compteur de gaz,

...)

500 €

TOTALE 4450 €

Investissement installation gaz à condensation

Ex.: Nouvelle habitation 60 W/m², 250 m² = 15kWFamille de 4 avec 200 l/jour SWW à 45°C

VA

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pen V

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Investissement installation mazout à condensation

Chaudière mazout et accessoires, excl.TVA - 09/2009

Vitoladens 300-C, 19kW 5200 €

Vitocell 100-H, 160 l avec set

de raccordement

1950 €

Kit de neutralisation des

condensats

250 €

Cheminée 2 m inox, 8 m PPs 750 €

Citerne de mazout : 2 x

KWT1500 liter intérieure

2000 €

Accessoires pour mazout 250 €

TOTALE 10400 €

Ex.: Nouvelle habitation 60 W/m², 250 m² = 15kWFamille de 4 avec 200 l/jour SWW à 45°C

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PAC et accessoires (brut, excl. TVA) - stand 09/2009

Vitocal 300-G BWC, 12kW 8800 €

Kit primaire + pressiostat 1000 €

Vitocell 100-V CVW, 390 l +

sonde

1900 €

Forages: 2 x 100 m, all-incl. 8000 €

Résistance elec. 3/6/9 kW pour

PAC + petit collecteur

600 €

Tampon Vitocell 100-E, 200

litre + sonde

700 €

TOTALE 21000 €

Investissement installation pompe à chaleur

Ex.: Nouvelle habition 60 W/m², 250 m² = 15kWFamille de 4 avec 200 l/jour SWW à 45°C

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Comparaison des investissements et primes

Vitoladens 300-C, 19kW 10400 €

Vitocal 300-G, 12kW 21000 €

Déduction fiscale pour PAC (2

x Max. 2770€ (sur 2 ans)

-2770€

Prime de la Région bruxelloise - 2250 €

Prime de la commune -

DIFFERENCE 5580€

Qui pensait que les pompes à chaleur étaient trop chères?

Ex.: Nouvelle habition 60 W/m², 250 m² = 15kWFamille de 4 avec 200 l/jour SWW à 45°C

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Vitdens 222-F, 19kW 4450 € - 400€ = 4050€

Vitocal 300-G, 12kW 21000 €

Déduction fiscale pour PAC (2

x Max. 2770€ (sur 2 ans)

- 2770 €

Prime de la Région bruxelloise - 2250€

Prime de la commune -

DIFFERENCE 11530 €

Ex.: Nouvelle habition 60 W/m², 250 m² = 15kWFamille de 4 avec 200 l/jour SWW à 45°C

Comparaison des investissements et primes

VA

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Comparaison des économies et la consommation (http://www.weinm.de/testvdibwp/testViessmann/) ou (http://www.waermepumpen.de)

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Comparaison des économies et la consommation (mazout)

VA

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Comparaison des économies et la consommation (gaz)

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Comparaison des économies et la consommation (gaz & mazout)

VA

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pen V

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Vorl

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Rénovation

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chaudière chaudière PAC

Déperditions 20kW 20kW

Puissance 40kW 40kW 10kW

partie énergie 100% 15% 85%

énergie net 30000kWh 4500kWh 25500kWh

rendement 85% 85% 350%

énergie brut 35300kWh 5300kWh 7250kWh

ECS 3000kWh 3000kWh 0kWh

totale 3830l 830l 7250kWh

0,55€/l 0,55€/l 0,14€/kWh

frais 2.105 € 456 € 1.015 €

totale 2.105 € 1.471 €

Différence 634 €

ConsommationInvestissement : 11.500€

Déduction fiscale (rénovation):

40% (4600€)

=> année 0 = 2770€

année 1 = 1830€

Région Wallone => PAC chauff.

=> 1500€

Total : 11500€ – 6100€ = 5400€

Avec des prix d’énergie fixe :

ROI < 9ans

20