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Pompe à chaleur sur boucle d’eau: solution sur mesure pour un maximum d’économie

Il n’est pas toujours simple dans les espaces de bureaux de résoudre la question du traitement de l’air et du système de chauffage/climatisation. Comment assurer un air sain et un confort aux usagers tout en limitant les consommations énergétiques. La pompe à chaleur sur boucle d’eau est une des solutions idéales. Qu’est-ce que c’est ? Quels avantages ?

Principe de la PAC sur boucle d’eau

PAC sur boucle d'eauLe principe de la pompe à chaleur (PAC) est simple, il s’agit de récupérer de la chaleur gratuite présente dans l’environnement et de se servir de ces calories pour chauffer un espace. C’est un transfert de chaleur qui est effectué et non une création de chaleur, même si la pompe à chaleur est considérée comme un équipement de production d’énergie renouvelable. On définit alors son coefficient de performance COP (par la norme européenne EN 255). Pour exemple, si le COP de la PAC est de 7, cela signifiera que pour 1 kW d’énergie consommée (principalement pour le fonctionnement du compresseur), elle génèrera 7 kW de chauffage ou de froid (production de chaleur thermodynamique). En fonctionnement, la chaleur de la source « froide » sera entraînée de façon forcée par la PAC pour être rejetée dans la source « chaude ».

La pompe à chaleur sur boucle d’eau est une pompe à chaleur particulière qui fait en plus climatiseur. Il s’agit d’une unité terminale thermodynamique réversible et monobloc à haute efficacité énergétique, raccordée à la boucle d’eau de récupération du bâtiment. L’énergie de cette eau récupérée est donc utilisée pour faire fonctionner la PAC

Elle est constituée de 2 parties :

  • Une partie pour le traitement de l’air du local. Elle est composée d’un filtre, d’un échangeur air/fréon et d’un ventilateur de soufflage.
  • Une partie pour le circuit frigorifique, constituée d’un compresseur, d’une vanne 4 voies d’inversion de cycle, d’un échangeur eau/fréon raccordé à la boucle d’eau et d’un détendeur capillaire.

La boucle d’eau est en circuit fermé, avec la température de l’eau qui circule entre 18 et 40°C. Ainsi lorsque c’est en mode refroidissement, il y a un réchauffement de la boucle, et lorsque c’est en mode chauffage, il y a un refroidissement de la boucle.

La boucle d’eau peut s’auto équilibrer (notamment en mi saison) ou peut stocker l’énergie pendant un ou plusieurs jours (à condition d’avoir une installation de stockage annexe). Ainsi les 2/5 des appareils en mode rafraichissement peuvent fournir l’énergie pour faire fonctionner les 3/5 restants en mode chauffage.

PAC sur boucle d’eau : solution 4 en 1 pour un confort individualisé

PAC pour bureauxLa PAC sur boucle d’eau est la solution idéale pour les grands ensembles (bureaux ou centres commerciaux) notamment car il s’agit d’une solution décentralisée. En effet, elle apporte un confort à l’endroit où se trouve l’utilisateur avec une température individuelle optimale. Ainsi, dans les grands bâtiments plusieurs PAC sont connectées sur une boucle d’eau commune.

Une telle installation assure 4 usages majeurs dans la vie d’un bâtiment :

  • Le renouvellement de l’air sans réseau de gaine permettant ainsi la purification air intérieur.
  • La récupération de l’énergie, permettant d’effectuer des économies d’énergie jusqu’à 50% dans certains cas
  • Assure le chauffage
  • Assure la climatisation

Il existe un équilibre entre le chauffage et la climatisation. En effet, si les bureaux ont besoin de chauffage, c’est la chaleur émise par la climatisation du data center par exemple qui sera récupérée pour assurer le chauffage et inversement.

Un inconvénient important à prendre en compte concerne le bruit de l’installation. En effet, il se peut que l’installation fasse un bruit de fond. Il faut donc veiller à l’acoustique et à mettre en place des appareils silencieux pour assurer un confort maximum à l’usager.

Rénovation du bâtiment de Scor avec 700 PAC sur boucle d’eau

PAC Bâtiment Scor

 

Lors du rachat de l’immeuble Intown par Scor, des travaux de rénovation ont dû être mis en œuvre. C’est alors posé la question du traitement de l’air et du système de chauffage/climatisation tout en modernisant les espaces et en exigeant une bonne qualité environnementale (le bâtiment est certifié BBC rénovation/ HQE/ BREAM Excellence en cours). Avec un site exigu, des plafonds très bas (typique des bâtiments des années 70-80) et très peu de surface pour des locaux techniques, la solution de PAC sur boucle d’eau a été idéale.

Le système décentralisé pensé et installée par France Energie en mode « plug&play » vise 40% d’économie. Notamment car l’immeuble est très vitré et possède 14 façades avec des expositions différentes ce qui permet de récupérer un maximum d’énergie. Pas moins de 700 UCl ont donc été installées pour une surface totale traitée de 14 000m², constitué principalement de bureaux. Conçus spécialement pour cette rénovation, les UCl sont certifiés NF PAC (certification de toute la chaine). La boucle d’eau est divisée en 3 sous-boucles et s’étire sur 8km au total. Avec une eau à très basse température, entre 10 et 18°C, la PAC peut fonctionner jusqu’à 25°C. Les fluides caloporteurs utilisés pour baigner l’échangeur de chaleur de l’évaporateur et du condenseur sont des fluides R 134 et R407C.

Gros plus de cette installation : les prises d’air en façades qui se fondent totalement à l’architecture du bâtiment. En plus de cela, la maintenance est simplifiée puisqu’aucun nettoyage n’est à prévoir. Seul le filtre M6F8 est à changer.

 

 

L’utilisation d’une PAC sur boucle d’eau permet d’assurer de nombreux usages dans le bâtiment tout en assurant des économies d’énergie. De manière générale peu gourmande en énergie (aux alentours de 800 Watts), la PAC permet d’avoir une certaine modularité dans son utilisation. Un bureau peut aisément devenir une salle de réunion et vice et versa, alors que les exigences en terme de débit d’air ne sont pas les mêmes.

3 réponses

  1. L’utilisation d’une PAC air air ou air eau 😉 c’est vraiment rassurent .

  2. pac air air
    | Répondre

    😉 merci pour l’article

  3. pac air eau
    | Répondre

    Merci encore .

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