Coefficient de performance annuel (Jahresarbeitszahl, JAZ+) et taux d’utilisation de la chaleur (Wärmenutzungsgrad, WNG) des PAC sol/eau (Source: EnergieSuisse)

Coefficient de performance annuel (Jahresarbeitszahl, JAZ+) et taux d’utilisation de la chaleur (Wärmenutzungsgrad, WNG) des PAC air/eau (Source: EnergieSuisse)

Mesures sur le terrain d’Energie Suisse : Des pompes à chaleur sol/eau sont clairement plus efficaces que air/eau

(ee-news.ch) Des mesures sur le terrain réalisées par Energie Suisse de 2016 à 2019 montrent clairement que les pompes à chaleur sol/eau fonctionnent plus efficacement que les pompes à chaleur air/eau – dans la mesure où elles sont bien planifiées et exploitées correctement. (Text auf Deutsch >>)


Entre 2016 et fin 2019, 15 installations de pompes à chaleur (PAC) ont été mesurées in situ. Leur mode opératoire a été analysé et partiellement optimisé. Sur les 15 installations, il y a 8 installations avec des pompes à chaleur air/eau, et 7 installations avec des pompes à chaleur sol/eau. Suite à une prolongation et à une extension du projet, des installations supplémentaires ont été ajoutées.

Le taux d’utilisation de chaleur est plus élevé pour les PAC sol/eau
Les installations sont analysées en fonction de différents paramètres tels que : le COP a (coefficient de performance annuel), le taux d’utilisation de la chaleur (pour le chauffage, pour la préparation de l’ECS, ainsi que le taux d’utilisation global), la puissance, l’énergie, et la température, sur une base journalière, mensuelle et annuelle. Il est ainsi possible d’analyser, pour les différentes installations, comment elles se comportent pour le chauffage et la préparation de l’ECS, et d’en tirer des conclusions fondées. Les valeurs de taux d’utilisation de la chaleur se situent, en 2019, autour de 3 pour les pompes à chaleur air/eau. A noter qu’une seule installation a atteint un taux de 4,3. Pour les installations sol/eau c’est l’inverse, en ce sens qu’une seule installation a été mesurée à 3, alors que toutes les autres se situent au-delà de 4, et même jusqu’à 5 pour le maximum.

Manque d’informations concernant l’exploitation de geocooling
Une installation de pompes à chaleur sol/eau était réglée de manière à ce que celle-ci refroidisse et chauffe de temps à autre le même jour. Cela n’a pas été montré directement par une détérioration du coefficient de performance annuel, parce que la chaleur thermique est efficacement produite au cours de cette période de transition à une température basse de départ lors de températures extérieures élevées. Cependant, il s’agit, en termes absolus, d’un pur gaspillage d’électricité. Le geocooling peut à peine déployer son effet et le client final perd le profit. Il semble y avoir ici encore un manque d’informations sur l’exploitation de geocooling.

Vorlauftemperatur im Auslegepunkt

Neubau
35-30 °C

Sanierung
45-40 °C

Altbau
55-50 °C

 

Heizen

Heizen
&
TWW

Heizen

Heizen
&
TWW

Heizen

Heizen
&
TWW

Luft/Wasser-WP

3.7

3.5

3.3

3.1

2.9

2.8

Sole/Wasser-WP

5.7

4.9

5.0

4.6

4.4

4.3


Résumé du rapport
Entre 2016 et fin 2019, 15 installations de pompes à chaleur ont été mesurées in situ. Leur mode opératoire a été analysé et partiellement optimisé. Sur les 15 installations, il y a 8 installations avec des pompes à chaleur air/eau, et 7 installations avec des pompes à chaleur sol/eau. Ces installations se trouvent toutes dans des petits bâtiments, soit nouveaux, soit rénovés. Sur les 15 installations, 9 installations ont des pompes à chaleur à vitesse variable. Suite à une prolongation et à une extension du projet, des installations supplémentaires ont été ajoutées. Ainsi, au 01.12.2019, un total de 20 installations font partie du projet.

Les installations sont analysées en fonction de différents paramètres tels que : le COPa (coefficient de performance annuel), le taux d’utilisation de la chaleur (pour le chauffage, pour la préparation de l’ECS, ainsi que le taux d’utilisation global), la puissance, l’énergie, et la température, sur une base journalière, mensuelle et annuelle.

Il est ainsi possible d’analyser, pour les différentes installations, comment elles se comportent pour le chauffage et la préparation de l’ECS, et d’en tirer des conclusions fondées.

Les valeurs de taux d’utilisation de la chaleur se situent, en 2019, autour de 3 pour les pompes à chaleur air/eau. A noter qu’une seule installation a atteint un taux de 4.3. Pour les installations sol/eau c’est l’inverse, en ce sens qu’une seule installation a été mesurée à 3, alors que toutes les autres se situent au-delà de 4, et même jusqu’à 5 pour le maximum.

Les valeurs de mesure permettent de vérifier des éléments bien connus, comme par exemple le fait que la température de la source chaude (condenseur), pour le chauffage ou la préparation de l’ECS, a une grande influence sur l’efficacité globale.

Dans le chapitre lié à l’optimisation, les diverses données, qui présentent l’avantage d’être très détaillées, sont utilisées afin d’analyser de façon précise les installations. Ces données permettent de définir et de quantifier le potentiel d’optimisation de ces installations. Pour de nombreuses installations, un simple ajustement des paramètres de réglage du chauffage, ainsi que quelques petites modifications du programme au niveau de la courbe de chauffe et de la température limite de chauffe (sans pour autant affecter le confort), se sont déjà avérés bien utiles. Il existe aussi un potentiel d’économie considérable au niveau des réglages de la pompe du circuit de chauffage, plus particulièrement pour les installations sans accumulateur d’eau chaude, ou pour les installations avec puissance réglable du compresseur. Pour ces installations, il arrive que certaines pompes fonctionnent sans être régulées, ou à une puissance inutilement élevée, alors que le compresseur est en mode « stand-by ». Pour les pompes à chaleur air/eau, la mise en place d’un programme qui favorise la production d’eau chaude durant les périodes les plus chaudes de la journée, permettrait de réaliser des économies supplémentaires. Il n’y a que peu d’installations qui intègrent à la pompe à chaleur un programme antilégionelle, qui viendrait en soutien de la pompe à chaleur, et qui permettrait d’économiser 50% d’énergie. On n’a en revanche pas trouvé des éventuels manquements ou des erreurs au niveau du dimensionnement ou de l’installation des pompes à chaleur.

Les besoins de chauffage varient entre les différentes installations, durant les trois ans du projet, de 32 kWh/m2/an à 119 kWh/m2/an. Les besoins en ECS se situent, toutes installations confondues, entre 8 kWh/m2/an et 26 kWh/m2/an. Les besoins en électricité des installations analysées oscillent entre 9 kWh/m2/an et 51 kWh/m2/an.

Chacune des installations est équipée avec une armoire électrique. Cette dernière comprend un API (automate programmable industriel), et un transformateur pour le calcul de la puissance absorbée. De plus, les installations sont équipées de plusieurs débitmètres et thermomètres, qui permettent de mesurer et de calculer les puissances utiles (puissances de sortie). Toutes les valeurs mesurées et calculées sont enregistrées dans une base de données sur un serveur suisse, avec une granularité de 10 secondes. Pour calculer les valeurs moyennes sur 10 secondes, des valeurs sont mesurées toutes les 100 ms, puis la valeur moyenne a été calculée. Ceci permet de tenir compte également des petits (brefs) prélèvements d’ECS.


Rapport final 2016-2019 >>

Text: ee-news.ch, source: Géothermie Suisse, Rapport final

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