Pompe à chaleur

Les pompes à chaleur récupèrent dans l'air extérieur toutes les calories, captées par un évaporateur. C'est le seul système de chauffage restituant plus d'énergie qu'il n'en consomme.

Le fluide frigorifique, dans l'évaporateur, passe dans le compresseur de l'état liquide à l'état gazeux. La chaleur du gaz est transférée dans le condenseur où le gaz frigorifique reprend sa forme liquide.

Pendant cette phase, le gaz très chaud cède sa chaleur à l'eau de la piscine à travers l'échangeur titane.

Nos pompes à chaleur fonctionne avec du gaz R410, fluide dont le pouvoir calorifique est très élevé. Il n'a pas d'incidence sur la couche d'ozone.

Condenseur

Le condenseur restitue les calories à l'échangeur intégré à la pompe à chaleur.

Echangeur

L'échangeur récupère les calories du condenseur pour chauffer l'eau. Nos échangeurs sont en titane, métal particulièrement résistant aux produits d'entretien de piscine (chlore, brome, sel, ozone...).

Ils permettent d'optimiser le rendement calorique grâce à sa grande conductivité.

Compresseur scroll

Le compresseur scroll est un compresseur rotatif, avec une plus grande longévité et moins de nuisance soore qu'un compresseur à pistons.

Le bypass est une dérivation d'eau qui permet d'obtenir un débit optimal (no trop lent, ni trop rapide) dans la pompe à chaleur de piscine.

Cela permet une récupération adéquate des calories ainsi qu'un hivernage.

Système réversible

Système réversible. Les pompes dotée d'un tel système peuvent produire du chaud ou du froid. Toute pompe réversible travaille par inversion de cycle.

Givrage

Il est tout à fait normal qu'une pompe givre à partir d'une température d'air comprise entre 10 et 15 °C. Un cycle de dégivrage se met automatiquement en route.

Dégivrage

Il s'effectue selon deux méthodes, suivent le type de pompe à chaleur piscine :

1. Par air pulsé : le compresseur s'arrête lorsque l'évaporateur est pris en glace, mais le ventilateur envoie de l'air à température ambiante pour dégivrer
2. Par inversion des cycles : une vanne 4 voies inverse le sens du fluide frigorigène, ce qui permet de chauffer l'évaporateur pris en glace et d'effectuer un dégivrage plus rapide et plus efficace que par air pulsé.

Les pompes à chaleur ou PAC, sont tout à fait indiquées pour les piscines de résidence principale.

Vous n’avez pas de matériel chauffant pour votre piscine et le temps de chauffe de votre eau de piscine vous paraît un peu  long. La pompe à chaleur augmente la température de votre bassin à la vitesse de 1 à 2 degrés par jour. En  une semaine l’eau peut passer de 15° à 28°. Afin d’éviter l’altération de votre liner, il est conseillé de ne pas dépasser une température de 30° C.

La pompe à chaleur (ou PAC) s’adapte à tous les volumes  et quel que soit le traitement de votre eau.

L’avantage principal de  la PAC, est qu’elle utilise une énergie renouvelable et gratuite  contenue dans l’environnement (air, eau, sol).

Elle  restitue en moyenne 5 calories pour chauffer l’eau, alors qu’elle ne consomme qu’une seule calorie en électricité.

Elles sont classées selon 2 critères : 

• dans quel élément puisent-elles leur énergie : de  l’air,  de l’eau ou du sol.
• comment redistribuent-elles cette énergie, soit par l’air, par l’eau ou par un fluide frigorigène.

Il y a donc des pompes à chaleur Air-Air, Air-Eau, Eau-Eau, etc….. 

Les PAC de piscine sont, le plus souvent,  Air-Eau. 

Choisir sa pompe chaleur 

Choisir sa pompe à chaleur, se prépare assez consciencieusement. Il faut d’abord faire un bilan thermique, et environnemental, pour être certains de choisir la bonne pompe à chaleur, celle qui répondra au mieux à vos attentes et à vos contraintes.

Plusieurs critères à prendre en compte :

• Quel est le volume de votre bassin ?
• Votre piscine est enterrée ou hors-sol ?
• Quel est son exposition au vent et au soleil ?
• Quel est votre zone climatique ? 
• Avez-vous une couverture ou un abri qui protège votre piscine ?

Tout aussi important, vos habitudes ou vos souhaits :

• Vous baignez toute l’année, en période estivale seulement ?
• Souhaitez-vous allonger la période de baignade ?
• Vous désirez une température de 25°, de 28° C ?
• Votre budget ?

Les différents types de pompes à chaleur

Une pompe à chaleur peut-être une :

• Pompe verticale : Plutôt utilisée en Amérique du nord. 

Le ventilateur est placé sur le dessus de la pompe, l’air froid est soufflé vers le haut.

Elle est plus silencieuse.

• Pompe horizontale : plutôt utilisées en Europe.

Le ventilateur est placé en façade, et projette l’air froid sur le devant.

Elle est plus discrète et s’intègre mieux à l’environnement.

C’est le plus souvent une :

• Pompe réversible : permet de refroidir l’eau de votre bassin, car se baigner dans une eau à 30° et plus, n’est pas forcément agréable.

Elle est équipée d’un dégivrage :

Le givre se forme sur l’évaporateur :

• dés que vous faites fonctionner votre PAC, alors que la température extérieure se situe entre 10°C et 15°C. 
• si  vous faites fonctionner votre PAC en hiver, la condensation  provoque de la glace, et freine l’échange thermique. Une résistance de dégivrage  se déclenche, ou une inversion de cycle.

Deux moyens pour le dégivrage automatique :

• par air pulsé, dès que l’évaporateur est pris en glace, le compresseur s’arrête, et le ventilateur envoie de l’air à température ambiante pour dégivrer l’évaporateur.
• par inversion de cycles : la vanne 4 voies inverse le sens de circulation du fluide frigorigène qui va réchauffer l’évaporateur pris dans la glace. Ce mode de dégivrage est plus rapide et plus efficace.

La pompe à chaleur auto-dégivrante :

Fonctionne avec des températures pouvant atteindre -10° C.

Le dégivrage par inversion de cycle permet de faire fondre rapidement  le givre qui peut se déposer sur l’évaporateur.

Le choix d’une pompe à chaleur à dégivrage automatique est essentiel :

• si vous avez une piscine intérieure ou sous abri et que vous utilisez votre piscine toute   l’année.
• si vous réchauffez votre eau avec votre PAC alors que la température extérieure est entre 12 à 15°.

La fonction dégivrage n’est pas obligatoire :

• si votre Pompe à chaleur n’est utilisée que lorsque les températures extérieures sont au dessus de 16° (consulter la notice de la PAC).
• si vous faites un hivernage de votre bassin et donc de votre PAC.

Avantages :

La pompe à chaleur est très peu gourmande en énergie électrique.

C’est un dispositif de chauffage performant.

La pompe à chaleur est peu encombrante et s'installe facilement.

La PAC est à la fois efficace, économique et écologique.

Inconvénients :

Il faut un espace relativement important pour un bon fonctionnement de la PAC.

La montée en température est fonction de divers paramètres (volume du bassin, couvertures, qualité et puissance de la pompe à chaleur, température extérieure).

Elles sont parfois bruyantes (de moins en moins).

Un peu plus chère à l’achat que d’autre système de chauffage.

Qu’est ce que le COP : 

Le COP ou coefficient de performance,  représente la différence entre l’énergie consommée par la PAC et l’énergie qu’elle restitue.

Le COP se calcule en prenant en compte différents paramètres environnementales, la température de l’air extérieure, de l’eau du bassin et l’hydrométrie …...

Il existe une norme pour les pompes à chaleur (NF EN 14511), mais, elle concerne uniquement les PAC pour les habitations.

D’un fabricant à l’autre, un COP de 5 pour une pompe à chaleur piscine ne sera pas équivalente (pas les mêmes données de base température de l’air, de l’eau….). Il  faudra porter votre attention sur les données des constructeurs et comparer. 

En règle générale, il faut compter un COP entre 4 et 5.

Un exemple : un appareil consomme 10 Watts d’électricité et produit 10 watts de chaleur, le COP est de 1. 

Une pompe à chaleur qui à un COP de 4, va produire 4 fois plus de d’énergie qu’elle n’en consomme.

Plus le cop est élevé, plus la pompe à chaleur est performante.

Le COP  le plus élevé est de 7.

La pompe à chaleur et ses différents composants

La pompe à chaleur est composée de 2 échangeurs : l’évaporateur et le condensateur, d’un compresseur et d’un détendeur, le fluide frigorigène circule dans ces différentes parties.

L’évaporateur :

C' est un radiateur qui capte la chaleur de l’environnement. Plus il est grand, plus la PAC est efficace.

Le condenseur  :

Il prélève la chaleur (du gaz) et la restitue amplifiée à l’eau. 

Le compresseur :

Il permet de comprimer le fluide frigorigène (état gazeux) et de ce fait, produire de la chaleur. 

Le compresseur a deux connections, la plus petite sert pour le refoulement du gaz, la plus grosse sert à l’aspiration.

Le compresseur à piston est le moins performant et il est à éviter (pour les piscines).

Le compresseur rotatif  à un ou deux étages. Quel que soit la température de la source, il permet de délivrer une puissance constante.

Le compresseur Scroll a un rendement important et génère moins de vibration et de bruit.

Le détendeur :

Il permet au fluide frigorigène de passer d’un état de haute pression à basse pression. Le détendeur a l’effet contraire du compresseur.

Le produit frigorigène :

Il permet de réchauffer les calories récupérées dans l’air, l’eau ou le sol.

C’est un gaz d’origine synthétique exclusivement. Le plus utilisé est le  HFC, il ne détériore pas la   couche d’ozone, mais favorise l’effet de serre.

Il change d’état en fonction de la pression :

• liquide quand la pression baisse, le fluide se condense.
• gazeux quand la pression augmente, le fluide bout.

Le débit de l’eau (en m³/h) de la PAC doit être adapté au volume de votre bassin. Le débit nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur est assuré par un By-pass. Le jeu des vannes augmente ou diminue la pression et le volume d’eau dans la pompe à chaleur

1 - L’évaporateur ( à plaques ou à ailettes) récupére la chaleur du milieu naturel et la transmet au fluide frigorigène (liquide)

Quand le fluide frigorigène entre dans l’évaporateur, il est très froid. La chaleur de l’air extérieur  captée par l’évaporateur va réchauffer le fluide frigorigène (liquide)  qui monte en température et se transforme en vapeur.

2 - Le fluide (sous forme gazeuse) est aspiré par le compresseur et comprimé à haute pression. Cette compression produit une chaleur  transmise au gaz qui atteint la température de 90°.

3 - Le gaz à 90° C, entre dans le condensateur,  est mis en contact avec la source d’eau chaude à 25°. Le gaz  refroidit en restituant une partie de sa chaleur à la source chaude. La source d’eau et le gaz sont alors tout deux à 45 °C.

À la sortie du condensateur,  le fluide frigorigène (à l’état gazeux) se condense et redevient liquide, toujours sous haute pression mais à température ambiante.

4 - Le fluide passe dans le détendeur qui crée un environnement sous basse pression. La chute brutale de la pression à pour effet de faire passer le fluide à une température de -20°.

5 - Retour à l’évaporateur, et le cycle recommence.

La pompe à chaleur

L’installation électrique et hydraulique répond aux normes NF C 15 100 et CE I 364. 

La pompe à chaleur doit être installée sur des silentblocs, en extérieur, en dehors de tout local.

Elle  ne doit pas être proche d’une source de chaleur, de matériaux combustible, ou d’une bouche de reprise d’air d’un bâtiment.

Elle doit être de niveau, sur une dalle béton  avec un écartement de 10 cm au dessus du sol.

La distance, préconisée, entre la pompe à chaleur et la pompe de piscine est de 8 mètres (de tuyaux). Plus  il y a de distance entre les pompes et la piscine, plus il y a des pertes de chaleur sont importantes.

La ventilation ne doit pas rejeter l’air en direction d’une fenêtre ou d’une ouverture.

Ne pas l’installer face aux vents dominants ou à proximité d’une route (projections divers).

La distance de sécurité par rapport à la piscine est au minimum 3 mètres (norme C 15 100).

Il faut laisser au moins 50 cm entre le mur et la pompe. L'avant doit être complètement dégagé sur au moins 4 mètres, (certaines ont besoin de moins d’espace).

Si elle fonctionne pendant l’hiver, elle doit être à l’abri des chutes de neige.

Elle doit être asservie à la pompe de filtration.

L’électricité :

Faites appel à un électricien professionnel ou confirmé pour le circuit électrique.

Une protection de 20 A, par disjoncteur ou fusible, protège exclusivement la pompe à chaleur.

La protection différentielle doit être de 30 mA (12 m de câble maxi entre la PAC et le bornier).

Annuel :

Afin de garantir la longévité de votre appareil, d’assurer ses performances optimales et de détecter d’éventuelles fuites du fluide frigorigène, les opérations de maintenance sont à effectuer une fois par an par un professionnel agréé (manipulation des fluides frigorigènes).

Avant toute intervention sur votre pompe à chaleur, vous devez la déconnecter au circuit électrique.

Nettoyage de l’évaporateur ce fait avec une brosse souple.

Vérification :

du bon écoulement des condensats.

du serrage des raccords hydrauliques et électriques.

de l’étanchéité hydraulique de condensateur. 

de la pression du fluide frigorigène.

Mesure de la surchauffe et du sous- refroidissement.

Pour un débit optimal de votre pompe à chaleur, votre filtre doit être absolument propre.

Hivernage :

Si vous n’utilisez pas votre votre pompe à chaleur pendant la période hivernal, faites un hivernage.

Mettez votre pompe en mode « off », et coupez son alimentation électrique.

Vidangez le condensateur (risque de gel).

Fermez la vanne by-pass et dévissez les raccords unions entrée et sortie.

Expulsez au maximum l’eau stagnante du condensateur.

Bouchez la sortie et l’entrée d’eau, afin d’éviter que des corps étranger y entrent.

Couvrez la pompe à chaleur avec une housse d’hivernage.

Conseil du pro :

Chauffer l’eau de votre bassin vous apporte un confort de baignade sans pareil. Mais, à quoi bon chauffer votre eau si la nuit, ou en cas de vent, la chaleur baisse?

Pour conserver la chaleur fournit par votre PAC, il est essentiel de couvrir votre bassin. Si vous n’avez pas de couverture isolante, il sera difficile, de maintenir la température que vous espérée.

En utilisant une bâche d’été, une bâche de sécurité, un volet, ou un abri, le temps de fonctionnement de votre pompe à chaleur sera réduit. 

Ces aides vont vous permettre, non seulement d’éviter de perdre de précieux degrés, mais vont vous permettre de faire de économie d’eau, car ils freinent la déperdition de celle-ci.

Et pour certains (volet, abris et bâche sécurité) ils assurent un rôle de  protection contre la noyade (vérifier la conformité avec la norme).