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Mostra Convegno 2010 : le thermodynamique s'impose

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Mostra Convegno 2010 : le thermodynamique s'impose

Solutions originales de petites puissances en cascade, chaudières encastrées pour le chauffage et nouveaux types d'appareils hybrides en thermodynamique étaient au centre des évolutions de produits présentés lors de ce salon italien.

Dans le marché italien du chauffage, des habitudes techniques différentes sont maintenues. Les constructeurs transalpins ont raffiné à l'extrême les architectures hydrauliques en cascade. L'idée est tellement efficace, avantageuse et fiable que l'on se demande pourquoi elle ne traverse pas les Alpes. Le principe étant que les besoins de chauffage d'une installation varient énormément dans l'année. Si ces besoins sont couverts par un ou deux générateurs, comme dans une chaufferie d'immeuble avec deux chaudières, par exemple, ceux-ci fonctionnent durant 98 % de la saison de chauffe à une fraction de leur puissance nominale. Les Italiens multiplient les générateurs ou les corps de chauffe indépendants dans un même générateur. Si l'installation a besoin d'une puissance de 500 kW en conditions de base, c'est-à-dire pour assurer 20 °C à l'intérieur du bâtiment quand il fait -7 °C dehors, ils installent 10 corps de chauffe ou chaudières de 50 kW de puissance unitaire, plus un par sécurité, soit 11 appareils en cascade au total. Les avantages de cette stratégie sont multiples. Lors de la rénovation d'une installation, passer 11 petits générateurs par des portes et couloirs étroits est incomparablement plus simple et plus rapide qu'apporter deux gros générateurs en éléments séparés qu'il faut ensuite assembler sur place. Il peut même s'agir de chaudières murales gaz : la quasi-totalité des fabricants européens proposent des modèles muraux de 40, 50 kW et jusqu'à 100 kW. Du point de vue de la fiabilité du fonctionnement dans l'année, il est virtuellement impossible que plusieurs de ces 11 générateurs tombent en panne en même temps. Si c'était le cas, la régulation de la cascade se chargerait de mettre en route d'autres générateurs parmi les onze disponibles et en aviserait l'exploitant, qui ne serait pas contraint à un dépannage d'urgence. Le rendement énergétique d'une cascade est nettement meilleur que celui d'un ou deux générateurs. La régulation de la cascade est capable d'ajuster la puissance fournie au plus près des besoins de l'installation. S'il s'agit de chaudières à condensation gaz à prémélange, le standard actuel, leur rendement est meilleur à charge partielle qu'à puissance nominale. La régulation de cascade le sait et, s'il faut par exemple fournir 90 kW, elle mettra en route trois ou quatre chaudières à charge partielle, plutôt que deux à charge nominale, de manière à maximiser le rendement. En chauffage individuel, les Italiens ont développé et perfectionné la chaudière encastrée dans le mur extérieur. Ce mode d'installation supprime tout bruit du générateur dans le logement et facilite la maintenance, puisqu'il n'est plus nécessaire d'entrer dans la maison. Toutes les marques de chaudières qui possèdent de réelles ambitions commerciales sur le marché italien, dont Saunier Duval, elm leblanc, Vaillant, Buderus, Chaffoteaux, le japonais Rinnai et tous les constructeurs italiens, proposent à la fois des générateurs en cascade et des chaudières à encastrer dans le mur extérieur. Curieusement, aucune de ces marques ne pousse véritablement ces solutions sur le marché français. Pourtant, la cascade fournit une bonne réponse à la très forte réduction des besoins de chauffage en construction neuve.

De nouveaux usages

Le constructeur Chaffoteaux a profité de la Mostra Convegno pour dévoiler Telia, son générateur hybride composé d'une pac de 3 kW et d'une chaudière murale gaz à condensation de 35 kW à micro-accumulation. Il s'agit en fait d'une solution packagée de pompe à chaleur en relève de chaudière. Tenant compte à la fois de la température extérieure, des tarifs du gaz et de l'électricité, des besoins de l'installation, la régulation de cet appareil maintient la pac en fonctionnement tant que son COP demeure supérieur à 2, puis elle bascule sur la chaudière murale. Celle-ci assure également la totalité de la production d'ECS en quasi-instantané, ce qui explique sa puissance de 35 kW. Telia sera disponible sur le marché français en septembre. L'industrie italienne demeure pionnière en thermodynamique de grosse puissance. Plusieurs fabricants (dont Climaveneta, Aermec, Clivet et Rhoss) dévoilaient également un nouveau type d'appareil : une machine thermodynamique à condensation par eau (donc eau/eau ou eau glycolée/eau) capable de produire simultanément du chaud et du froid. Elles peuvent être installées à l'intérieur des bâtiments, avec un doublet (forage/rejet) sur nappe phréatique ou des capteurs enterrés verticalement. La gamme Z-Flow EXP de Rhoss fonctionne au R134a et offre des puissances de 462 à 935 kW. Chaque appareil de la gamme possède trois échangeurs : un sur le forage (ou les capteurs enterrés), un échangeur produisant soit du chaud, soit du froid, et un troisième ne produisant que de la chaleur récupérée sur le compresseur. Dans un hôtel, ces machines peuvent assurer la production d'ECS à 70 °C toute l'année, le chauffage en hiver et le rafraîchissement en été. Le COP annuel ne descend pas en dessous de 4,8. Plusieurs constructeurs, dont Airwell, Ciat et Rhoss, ont également montré les premiers groupes froids air/eau de grande puissance (> 1 000 kW) équipés de compresseurs inverter. Refcomp a été le premier à mettre sur le marché des compresseurs de grande puissance régulés par inverter. La gamme air/eau Z-Power de Rohss de 2 300 à 2 700 kW utilise deux compresseurs Refcomp montés en tandem sur chaque circuit, l'un en tout ou rien, l'autre modulant sa puissance grâce à l'inverter. Résultat, chaque circuit de ces groupes froids peut moduler de 10 à 100 % de sa puissance nominale. Selon Airwell, qui utilise les mêmes compresseurs dans ses machines froid seul AQVL 85 au R410A, l'inverter maximise le rendement de chaque circuit à 50 % de charge du compresseur. Ciat présentait ses nouveaux groupes PowerCiat air/eau jusqu'à 1,6 MW équipés d'échangeurs air/fluide à microcanaux, d'un nouvel évaporateur noyé et des même compresseurs Refcomp : 2 par circuit, dont un tout ou rien et un inverter. Ciat estime que l'ESEER (European Seasonal Efficiency Ratio, la mesure de l'efficacité annuelle de la machine en mode froid) atteint 4,3 et sera classé À part Eurovent.

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