Pompe à chaleur haute température : fonctionnement et utilisation

Une pompe à chaleur haute température élève les températures des sources de chaleur environnementales libres à un niveau particulièrement élevé. Alors que les systèmes conventionnels ne dépassent presque jamais une température de départ de 65 degrés Celsius, les systèmes à haute température atteignent des valeurs de 80 à 100 degrés Celsius. Nous vous expliquons comment cela fonctionne et pour quels domaines d’application les appareils sont adaptés.

Si une pompe à chaleur doit fournir des températures particulièrement élevées, la technologie doit surmonter de nombreux défis. Il est particulièrement important que les composants résistent à la pression dans le système. Parce que cela augmente plus les compresseurs compriment le réfrigérant. Ci-dessous, nous expliquons comment cela fonctionne.

Les pompes à chaleur captent l’énergie gratuite de l’environnement et la transfèrent à un réfrigérant à l’aide d’un évaporateur (échangeur de chaleur). Celui-ci a des propriétés particulières et passe de l’état liquide à l’état vaporeux d’agrégation. Un compresseur (les compresseurs scroll sont souvent utilisés) aspire alors le gaz. Il veille à ce que la pression augmente et augmente ainsi également la température. Si celle-ci est supérieure à la température de départ du réchauffeur, la vapeur de réfrigérant peut transférer la chaleur qu’elle transporte vers le réchauffeur via un deuxième échangeur de chaleur (le condenseur). Le réfrigérant se refroidit, se liquéfie et revient à son état d’origine à l’aide d’un détendeur. Le processus peut alors tout recommencer. Ce processus est également clairement décrit dans la vidéo suivante.

Avec un système de chauffage à pompe à chaleur conventionnel, la température de départ maximale est techniquement limitée. Cependant, pour atteindre des valeurs plus élevées, des solutions spéciales sont nécessaires. Celle qui est fréquemment utilisée est la pompe à chaleur haute température à double circuit. Deux processus de cycle se succèdent, le condenseur du premier processus étant l’évaporateur du second processus. De cette manière, les compresseurs, les vannes et les fluides frigorigènes peuvent être adaptés de manière optimale aux exigences très différentes du système. C’est la condition préalable à un fonctionnement sûr, fiable et efficace.

Au fait : outre les systèmes à processus à deux cycles, d’autres sont également utilisés. La pompe à chaleur CO2 en est un exemple. Cependant, cela est très complexe à fabriquer et ne fonctionne économiquement qu’avec des spreads élevés.

Tout comme avec un système de pompe à chaleur conventionnel, l’efficacité d’une pompe à chaleur à haute température augmente également à mesure que la hausse de température diminue. Une pompe à chaleur air-eau pour hautes températures consomme généralement plus d’électricité qu’un système avec système eau glycolée. Parce que la terre est généralement plus chaude que l’air extérieur, surtout pendant la période de chauffage. En plus de l’air et du sol, certains des appareils peuvent également utiliser la chaleur résiduelle des opérations commerciales ou des systèmes d’égouts.

Grâce à la technologie spéciale, les pompes à chaleur pour les zones à haute température atteignent également des coefficients de performance (COP) élevés. Des valeurs de 2,5 sont possibles avec une montée en température de 10 à 85 degrés Celsius. Cela signifie : Avec une puissance thermique de 100 kilowatts, une pompe à chaleur haute température ne nécessite que 40 kilowatts d’électricité. Les 60 kilowatts restants proviennent de la source de chaleur environnementale gratuite.

Les domaines d’application d’une pompe à chaleur haute température sont aujourd’hui largement diversifiés. En ce qui concerne l’espace de vie, les appareils peuvent fournir une chaleur économe en énergie, en particulier dans les bâtiments anciens. En raison de grands radiateurs et d’un manque d’isolation, ceux-ci nécessitent souvent des températures de départ de 65 degrés Celsius et plus. Incidemment, des valeurs tout aussi élevées sont également requises pour la préparation d’eau chaude dans les immeubles d’habitation. Dans les zones non résidentielles, une pompe à chaleur monobloc ou split peut également fournir de la chaleur de procédé pour les zones à haute température. Des températures de 80 à 100 degrés Celsius sont souvent requises ici.

Les dépenses pour une pompe à chaleur haute température moderne peuvent varier considérablement aujourd’hui. Parce qu’ils dépendent dans une large mesure de la puissance calorifique requise. Des dispositifs d’alimentation des maisons unifamiliales sont déjà disponibles pour 8 000 à 12 000 euros. Les usines pour les grands bâtiments résidentiels et les installations industrielles sont plus chères. Un installateur peut déterminer combien individuellement.

Il est important de savoir que l’État soutient les pompes à chaleur respectueuses de l’environnement avec d’importantes subventions. Les fonds sont disponibles pour des projets de rénovation et de construction neuve. Le montant de la subvention et ce qui doit être pris en compte sont expliqués dans l’article subvention pour une pompe à chaleur.