Pompes à chaleur air/eau : un corpus Rage

Jacques Avondo, ingénieur spécialiste de la Thermique, des gaz et des fluides, à la direction des Techniques et des méthodes de Socotec, nous présente parmi la série de six documents consacrés aux Pac air extérieur/eau, dans le cadre des Recommandations Rage, le texte consacré à cet équipement spécifiquement posé en réhabilitation.

Parmi les six documents, deux sont consacrés à la rénovation (Conception et dimensionnement et Installation et mise en service), deux autres aux Installations neuves, un à la Maintenance et le dernier aux Pac Inverter avec variation de vitesse.

En matière de conception et de dimensionnement en réhabilitation, quels sont les principaux éléments à retenir ?

Précisons d’abord que l’on ne s’intéresse ici qu’aux Pac air extérieur/eau en habitat individuel d’une puissance calorifique inférieure à 50 kW. Le document est divisé en trois parties, la première est consacrée au diagnostic, la seconde à la conception elle-même. Enfin, les annexes apportent de nombreuses précisions (exemples d’implantations, exigences acoustiques...).
Pour aider le professionnel dans ses choix, les Recommandations proposent un prédiagnostic qui rappelle quelques règles telles que la prise en compte de l’espace disponible pour l’implantation des appareils. La démarche est illustrée par une fiche de relevé qui peut être facilement exploitée.
La présentation des différents systèmes de Pac existants (monobloc ou éléments séparés) souligne la nécessité de prêter une attention particulière à certains aspects tels que le mode de régulation (régulation de type « tout ou rien »). Cette présentation intègre la description des Pac à variation de puissance par variation de la vitesse de rotation du compresseur (système Inverter).
La phase de diagnostic a pour but de vérifier l’adéquation de l’installation de chauffage existante avec l’apport d’une Pac. Soit en substitution, soit en appoint de la chaudière existante. Des fiches de relevé plus détaillées que les précédentes, sont disponibles pour effectuer les calculs de déperditions et le relevé des émetteurs existants.

Et pour la conception ?

Le document rappelle les principes de base de calcul des déperditions et les principes de base de dimensionnement des Pac, selon leur fonctionnement : substitution ou relève de chaudière. Un paragraphe sur l’acoustique y est associé: bruit intérieur et bruit de voisinage. Sont aussi traités l’implantation de la Pac (en prenant en compte le bruit notamment pour le voisinage), l’exigence de ventilation en cas de nécessité de local technique, et le choix du réseau hydraulique.
Pour ce dernier point, une explication importante est donnée en préambule, rappelant que les conditions de fonctionnement d’une Pac quant à la température d’eau sont différentes de celles d’une installation de chauffage avec chaudière. L’écart de température aller-retour avec une Pac étant plus faible (environ 7 °C au lieu de 20 °C). Cela conduit à un débit d’eau supérieur avec une Pac. Le remplacement des émetteurs ou une adaptation du réseau (ajout d’une bouteille ou d’un volume tampon d’eau) doivent donc être envisagés. Chaque composant du circuit est détaillé (dimensionnement, calorifugeage), y compris le raccordement électrique (dimension des câbles), ou la régulation.

Quels compléments apportent les annexes ?

Elles abordent différents sujets complémentaires et donnent des informations souvent pratiques et directement exploitables. C’est ainsi qu’une formule est donnée pour l’évaluation du facteur total de performance saisonnière. Des valeurs courantes du coefficient de performance sont précisées. L’annexe consacrée à l’acoustique donne des valeurs d’approche de niveaux sonores et des solutions acoustiques (écran, capotage, silencieux…).
Pour l’implantation des machines, des schémas fournissent des solutions en fonction de la direction des vents. On citera, enfin, des diagrammes de fonctionnement des chaudières et des Pac fournis en fonction du système de fonctionnement retenu : fonctionnement simultané ou alterné.

Faut-il aussi attendre d’autres textes ?

Dans le cadre des Recommandations Rage sont attendues des recommandations sur les Pac air extérieur/air, les Pac géothermiques, les Pac gaz qui sont en cours de rédaction.
Enfin, pour les Pac gaz (à absorption), un guide sur les règles d’implantation est également en cours de rédaction au sein du CNPG (Centre national d’expertise des professionnels de l’énergie gaz).
Ce guide sera différent des règles Rage, puisqu’il abordera, entre autres, les problèmes de sécurité des personnes.