Pompe à chaleur: Enchanté ou Très déçu ?

En qualité d'expert spécialiste membre du réseau IXI Plus, nous sommes régulièrement  sollicités pour expertiser des installations de pompes à chaleur défectueuses.
Il faut pourtant constater que ce n'est que très rarement que les machines elle mêmes sont en cause:
Dans la plupart des cas, l'installation hydraulique ne respecte pas les règles fondamentales  dont l'application est indispensable au bon fonctionnement de ces machines.

Schéma correct selon COSTIC

Comment  corriger ces défauts ?

Avant toute chose, il convient de connaître les contraintes de  fonctionnement  des pompes à chaleur:

• Eviter les cycles-courts . Obligation d'éviter les départ/arrêt trop fréquents
  Cette obligation, hier très problématique avec les compresseurs "tout ou rien", est aujourd'hui en théorie partiellement résolue par l'utilisation de compresseurs "Inverter", dont la vitesse de rotation n'est plus tout ou rien, mais progressive en fonction de la demande de température, ce qui a tendance à allonger les périodes de fonctionnement du compresseur à vitesse réduite et supprimer les cycles courts.
  
  Cependant, il n'en reste pas moins vrai que le circuit hydraulique doit comporter au moins 20 litres d'eau pour un fonctionnement correct.
  Ce volume d'eau n'est généralement pas disponible sur des installations assurant le chauffage par ventilo-convecteurs : une installation domestique avec 6 ventilo convecteurs ne contiendra qu'environ 6 à 10 litres d'eau !!!
  
  Le volume d'eau utile est également très fortement réduit , sur les distributions par radiateur, par l'usage de vannes différentielles.
  Ces vannes différentielles sont des pis-aller peu couteux utilisés par des installateurs peu compétents: si elles permettent d'assurer un débit correct au condenseur ( voir ci après), elles réduisent considérablement le volume d'eau utile du cycle condenseur.
  A noter l'importance de ce volume d'eau minimum, car dans les phases de dégivrage, la PAC refroidit l'eau de la distribution pour réchauffer l'évaporateur pris en givre...
  Lorsque la température du volume d'eau utile tombe trop bas le dégivrage est perturbé, et le compresseur fonctionne anormalement et se met en défaut temporaire ou permanent.
  
  Correction possible: mise en place d'un volume tampon ( environ 10 à 20 litres par kW) entre la PAC et la distribution.(100 à 200 litres pour une PAC de 10 KW)
• Un débit hydraulique de sortie impératif:
  Le principe thermodynamique d'échange des calories entre la source et la distribution  impose un débit hydraulique minimum dans l'échangeur du condenseur.
  Ce débit doit généralement être compris entre 1 m3/h et 2 m3/h selon la puissance de la pompe à chaleur. Ceci correspond à une montée en température entre retour et départ inférieure à 6°
  
  En règle générale le débit hydraulique nécessaire à une PAC est environ 3 à 4 fois supérieur au débit habituel des émetteurs d'une ancienne chaudière.
  
  Si le débit est inférieur, le compresseur va travailler dans des conditions anormales: son efficacité  (performances) sera limitée,  ainsi que sa durée de vie, sa consommation sera anormalement augmentée.

Or la plupart des PAC sont raccordées sur d'anciennes installations à chaudières haute température, dont les distributions ( radiateurs acier, fonte, aluminium ) présentent d'importantes pertes de charge.
Si la PAC a été raccordée "comme une machine à laver", sans vérification des pertes de charge, et donc de son débit au condenseur, il est extrêmement fréquent que le compresseur subisse des efforts anormaux et lâche rapidement ( 3 à 5 ans...).

Par ailleurs, dans ces anciennes installations à radiateurs, ceux ci ont été dimensionnés pour occasionner une chute de température de 15 à 20 ° entre arrivée et retour d'eau.

Il tombe alors sous le sens que cet écart de 15° ne peut être compensé à débit égal par les 6° d'élévation produits par la PAC !!!

Cas particulier des planchers rayonnants:

Sur une installation de distribution par planchers rayonnants, la chute de température  est compatible avec les contraintes de la PAC et l'inertie de la dalle évite les inconvénients liés à un volume utile d'eau trop faible.

* Ces installations ne posent généralement de problèmes que si les planchers sont régulés individuellement par des vannes pilotées, susceptibles de réduire le débit hydraulique.
Dans un tel cas, le découplage hydraulique s'impose !

Correction possible: mise en place d'un dispositif de découplage hydraulique entre la PAC et la distribution.

Conclusion

Il est donc évident qu'une installation correcte de PAC nécessite un dispositif de découplage hydraulique et un volume tampon.
Le dispositif  qui résoudra ces difficultés sera composé d'un ballon tampon de 100 à 200 litres, présentant 2 piquages , une dérivation, et un circulateur spécifique à la distribution ( comme représenté sur le schéma en haut de page, préconisé par le COSTIC ).

Un tel équipement présente également l'avantage de permettre la pose d'un purgeur sur le haut du ballon, dans une zone "calme" favorisant le dégazage.

En effet, dès lors que sont raccordés hydrauliquement des équipements en  métaux différents ( cuivre, aluminium, fer, fonte, acier, etc...) sur une installation soumise à tension électrique ( la PAC) on se trouve confronté à des phénomènes de corrosion galvanique, qui génére des dégagements gazeux à l'intérieur de la tuyauterie.

Il est impératif d'évacuer ces dégazages à l'aide de purgeurs automatiques, pour éviter la formation de poches d'air qui entravent le débit de la PAC.

A noter que le surcoût d'un tel dispositif par rapport à une installation "nue" se situe entre 1 000 et 1 500 € pas plus.

Quel que soit le problème que vous pouvez rencontrer avec votre PAC, vous avez la possibilité de nous interroger sur les possibilités de solutions techniques ou juridiques ici .

Note: Si vous devez envisager l'installation d'une PAC, vous reconnaîtrez la compétence de l'installateur au fait qu'il vous propose une installation avec ballon tampon et découplage et ne cherche pas à réduire artificiellement le montant de son offre par seul esprit "concurrentiel", au détriment de la longévité de votre  PAC.

En cas de doute, vous pouvez également nous soumettre gratuitement votre devis pour examen.

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