{"id":44412,"date":"2019-10-15T09:45:49","date_gmt":"2019-10-15T08:45:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-quune-pompe-a-chaleur-reversible-chauffage-et-refroidissement-definition\/"},"modified":"2020-02-19T08:07:57","modified_gmt":"2020-02-19T07:07:57","slug":"quest-ce-quune-pompe-a-chaleur-reversible-chauffage-et-refroidissement-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-quune-pompe-a-chaleur-reversible-chauffage-et-refroidissement-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce qu’une pompe \u00e0 chaleur r\u00e9versible – Chauffage et refroidissement – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
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Les pompes \u00e0 chaleur r\u00e9versibles fonctionnent dans les deux sens pour assurer le chauffage ou la climatisation (refroidissement) de l\u2019espace interne.\u00a0Pompes \u00e0 chaleur r\u00e9versibles – Chauffage et refroidissement.\u00a0G\u00e9nie thermique<\/div>\n<\/div>\n
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Pompe \u00e0 chaleur – Comment \u00e7a marche<\/h2>\n
\"Pompe<\/a>
Pompe \u00e0 chaleur, r\u00e9frig\u00e9rateur, climatiseur – principe de fonctionnement de base<\/figcaption><\/figure>\n

Le terme\u00a0pompe \u00e0 chaleur<\/strong>\u00a0est g\u00e9n\u00e9ralement r\u00e9serv\u00e9 \u00e0 un appareil qui peut chauffer une maison en hiver en utilisant un moteur \u00e9lectrique qui fonctionne W pour prendre la chaleur\u00a0Q\u00a0froide<\/sub><\/strong>\u00a0de l’ext\u00e9rieur \u00e0 basse temp\u00e9rature et fournit de la chaleur\u00a0Q\u00a0chaude<\/sub><\/strong>\u00a0\u00e0 l’int\u00e9rieur plus chaud de la maison.<\/p>\n

Le principe de fonctionnement des\u00a0r\u00e9frig\u00e9rateurs<\/strong>\u00a0,\u00a0des climatiseurs<\/strong>\u00a0et\u00a0des pompes \u00e0 chaleur<\/strong>\u00a0est\u00a0le m\u00eame<\/strong>\u00a0et c’est l’\u00a0inverse<\/strong>\u00a0du\u00a0moteur thermique<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0En g\u00e9n\u00e9ral, une\u00a0pompe \u00e0 chaleur<\/strong>\u00a0est un dispositif qui transf\u00e8re l’\u00a0\u00e9nergie thermique \u00e0\u00a0partir d’\u00a0une\u00a0source de chaleur<\/strong>\u00a0\u00e0 un \u00ab\u00a0puits de chaleur<\/strong>\u00a0\u00ab , mais dans ce cas le transfert a\u00a0lieu dans la direction oppos\u00e9e de transfert de chaleur spontan\u00e9e par\u00a0absorption de\u00a0chaleur<\/strong>\u00a0\u00e0 partir d’\u00a0un\u00a0espace froid<\/strong>\u00a0et de le\u00a0rel\u00e2cher<\/strong>\u00a0\u00e0 un\u00a0plus chaud<\/strong>.\u00a0Comme le montre la figure, en effectuant un travail externe W, la chaleur provient d’une r\u00e9gion \u00e0 basse temp\u00e9rature (source de chaleur) et une plus grande quantit\u00e9 de chaleur est \u00e9vacu\u00e9e \u00e0 une temp\u00e9rature plus \u00e9lev\u00e9e (puits de chaleur).<\/p>\n

Le cycle thermodynamique ou la m\u00e9thode la plus largement utilis\u00e9e pour le chauffage, la climatisation, les r\u00e9frig\u00e9rateurs et les pompes \u00e0 chaleur est le\u00a0cycle de compression de vapeur<\/a>.<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Pompes \u00e0 chaleur r\u00e9versibles<\/span><\/h2>\n

\"Pompe<\/a>Les pompes \u00e0 chaleur r\u00e9versibles<\/span><\/strong>\u00a0fonctionnent dans les deux sens pour fournir du\u00a0<\/span>chauffage<\/span><\/strong>\u00a0ou de\u00a0<\/span>la climatisation<\/span><\/strong>\u00a0(refroidissement) \u00e0 l’espace int\u00e9rieur.\u00a0Ils utilisent une\u00a0<\/span>vanne<\/span><\/strong>\u00a0d’inversion pour inverser le flux de r\u00e9frig\u00e9rant du compresseur \u00e0 travers le condenseur et les serpentins d’\u00e9vaporation.<\/span><\/p>\n

Chauffage et climatisation<\/span><\/strong><\/p>\n

En\u00a0<\/span>mode chauffage<\/span><\/strong>\u00a0, les pompes \u00e0 chaleur sont trois \u00e0 quatre fois plus efficaces pour chauffer (c’est-\u00e0-dire qu’elles peuvent avoir COP = 4) que les simples r\u00e9sistances \u00e9lectriques \u00e0 r\u00e9sistance utilisant la m\u00eame quantit\u00e9 d’\u00e9lectricit\u00e9.\u00a0Le co\u00fbt g\u00e9n\u00e9ralement install\u00e9 pour une pompe \u00e0 chaleur est environ 20 fois plus \u00e9lev\u00e9 que pour les r\u00e9sistances chauffantes.\u00a0En mode chauffage, le serpentin ext\u00e9rieur est un \u00e9vaporateur, tandis que l’int\u00e9rieur est un condenseur.<\/span><\/p>\n

En\u00a0<\/span>mode refroidissement<\/span><\/strong>\u00a0, le d\u00e9bit est invers\u00e9 et le serpentin ext\u00e9rieur est un condenseur, tandis que l’int\u00e9rieur est un \u00e9vaporateur.\u00a0En mode chauffage, le serpentin ext\u00e9rieur est un \u00e9vaporateur, tandis que l’int\u00e9rieur est un condenseur.\u00a0Le COP pour le mode de refroidissement est inf\u00e9rieur \u00e0 celui du mode de chauffage, car le travail effectu\u00e9 par le compresseur est utilis\u00e9 uniquement pendant le mode de chauffage.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Coefficient de performance – Pompe \u00e0 chaleur, r\u00e9frig\u00e9rateur, climatiseur<\/span><\/h2>\n

En g\u00e9n\u00e9ral, le\u00a0<\/span>rendement thermique<\/span><\/strong><\/a>\u00a0,\u00a0<\/span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong>e<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, de tout\u00a0<\/span>moteur thermique<\/span><\/a>\u00a0en tant que rapport du\u00a0<\/span>travail<\/span><\/a>\u00a0qu’il fait,\u00a0<\/span>W<\/span><\/strong>\u00a0, \u00e0 la\u00a0<\/span>chaleur<\/span><\/a>\u00a0d’ entr\u00e9e \u00e0 la temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e, Q\u00a0<\/span>H<\/span><\/sub>\u00a0.<\/span><\/p>\n

\"formule<\/a><\/p>\n

L’\u00a0<\/span>efficacit\u00e9 thermique<\/span><\/strong>\u00a0,\u00a0<\/span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong>th<\/span><\/sub><\/em><\/strong>\u00a0, repr\u00e9sente la fraction de\u00a0<\/span>chaleur<\/span><\/strong>\u00a0,\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span><\/strong>H<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0, qui est convertie\u00a0<\/span>en travail<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

\"Pompe<\/a>
Pompe \u00e0 chaleur, r\u00e9frig\u00e9rateur, climatiseur – principe de fonctionnement de base<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Mais dans\u00a0<\/span>les pompes<\/span><\/strong>\u00a0\u00e0\u00a0chaleur<\/strong>\u00a0et les\u00a0<\/span>r\u00e9frig\u00e9rateurs<\/span><\/strong>\u00a0, le travail n’est pas une sortie.\u00a0Pour une r\u00e9frig\u00e9ration ou des pompes \u00e0 chaleur, l’efficacit\u00e9 thermique indique dans quelle mesure l’\u00e9nergie ajout\u00e9e par le travail est convertie en chaleur nette.\u00a0D’un point de vue \u00e9conomique, le\u00a0<\/span>meilleur cycle de r\u00e9frig\u00e9ration<\/span><\/strong>\u00a0est celui qui\u00a0<\/span>\u00e9limine la plus grande quantit\u00e9 de chaleur<\/span><\/strong>\u00a0de l’int\u00e9rieur du r\u00e9frig\u00e9rateur (r\u00e9servoir froid) pour la moindre d\u00e9pense de travail m\u00e9canique ou d’\u00e9nergie \u00e9lectrique.\u00a0Le ratio pertinent est donc plus ce ratio est \u00e9lev\u00e9, meilleur est le r\u00e9frig\u00e9rateur.\u00a0Nous appelons ce rapport le\u00a0<\/span>coefficient de performance<\/span><\/strong>\u00a0, not\u00e9\u00a0<\/span>COP<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

Le\u00a0<\/span>coefficient de performance<\/span><\/strong>\u00a0, \u00a0\u00a0<\/span>COP,<\/span><\/strong>\u00a0est \u00e9galement d\u00e9fini pour les pompes \u00e0 chaleur, mais \u00e0 ce stade, nous suivons la chaleur nette ajout\u00e9e au r\u00e9servoir chaud.\u00a0Le\u00a0<\/span>COP<\/span><\/strong>\u00a0d\u00e9passe g\u00e9n\u00e9ralement 1, en particulier dans les pompes \u00e0 chaleur, car, au lieu de simplement convertir le travail en chaleur, il\u00a0<\/span>pompe la chaleur suppl\u00e9mentaire<\/span><\/strong>\u00a0d’une source de chaleur l\u00e0 o\u00f9 la chaleur est requise.<\/span><\/p>\n

En g\u00e9n\u00e9ral, le\u00a0<\/span>COP<\/span><\/strong>\u00a0d\u00e9pend fortement des conditions de fonctionnement, en particulier de la temp\u00e9rature absolue et de la temp\u00e9rature relative entre le dissipateur thermique et le syst\u00e8me.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Coefficient de performance – r\u00e9frig\u00e9rateur, climatiseur<\/span><\/h2>\n

Le\u00a0<\/span>coefficient de performance<\/span><\/strong>\u00a0,\u00a0<\/span>COP<\/span><\/strong>\u00a0, d’un\u00a0<\/span>r\u00e9frig\u00e9rateur<\/span><\/strong>\u00a0est d\u00e9fini comme la chaleur \u00e9vacu\u00e9e du r\u00e9servoir froid Q\u00a0<\/span>froid<\/span><\/sub>\u00a0, (c’est-\u00e0-dire \u00e0 l’int\u00e9rieur d’un r\u00e9frig\u00e9rateur) divis\u00e9e par le travail W effectu\u00e9 pour \u00e9vacuer la chaleur (c’est-\u00e0-dire le travail effectu\u00e9 par le compresseur).<\/span><\/p>\n

\"COP<\/a><\/p>\n

Comme on peut le voir, le r\u00e9frig\u00e9rateur est meilleur (plus efficace) lorsque plus de chaleur\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span>froide<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0peut \u00eatre retir\u00e9e de l’int\u00e9rieur du r\u00e9frig\u00e9rateur pour une quantit\u00e9 de travail donn\u00e9e.\u00a0Puisque la\u00a0<\/span>premi\u00e8re loi de la thermodynamique<\/span><\/a>\u00a0doit \u00eatre valable \u00e9galement dans ce cas (Q\u00a0<\/span>froid<\/span><\/sub>\u00a0+ W = Q\u00a0<\/span>chaud<\/span><\/sub>\u00a0), nous pouvons r\u00e9\u00e9crire l’\u00e9quation ci-dessus:<\/span><\/p>\n

\"COP<\/a><\/p>\n

Pour un r\u00e9frig\u00e9rateur id\u00e9al (sans pertes ni irr\u00e9versibilit\u00e9s), on peut d\u00e9duire que:<\/span><\/p>\n

\"COP<\/a><\/p>\n

Ces formules s’appliquent \u00e9galement \u00e0 un\u00a0<\/span>climatiseur<\/span><\/strong>\u00a0, qui fonctionne tr\u00e8s bien comme un r\u00e9frig\u00e9rateur.<\/span><\/p>\n

En revanche, les COP pour le chauffage et le refroidissement sont diff\u00e9rents.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Coefficient de performance – Pompe \u00e0 chaleur<\/span><\/h2>\n

Pour le chauffage, le\u00a0<\/span>COP<\/span><\/strong>\u00a0est le rapport de la chaleur ajout\u00e9e au syst\u00e8me (r\u00e9servoir chaud).\u00a0En utilisant le premi\u00e8re principe de la thermodynamique, d\u00e9finissez \u00e9galement le COP comme la chaleur retir\u00e9e du r\u00e9servoir froid plus le travail d’entr\u00e9e vers le travail d’entr\u00e9e.<\/span><\/p>\n

\"coefficient<\/a><\/p>\n

Pour une pompe \u00e0 chaleur id\u00e9ale (sans pertes ni irr\u00e9versibilit\u00e9s), on peut d\u00e9duire que:<\/span><\/p>\n

\"coefficient<\/a><\/p>\n

A noter que ces \u00e9quations doivent utiliser une\u00a0<\/span>\u00e9chelle de temp\u00e9rature absolue<\/span><\/strong>\u00a0(T\u00a0<\/span>froid<\/span><\/sub>\u00a0, T\u00a0<\/span>chaud<\/span><\/sub>\u00a0) et ce n’est qu’une\u00a0<\/span>efficacit\u00e9 maximale th\u00e9orique<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Selon la formule ci-dessus, le COP maximum r\u00e9alisable pour T\u00a0<\/span>chaud<\/span><\/sub>\u00a0= 35 \u00b0 C (308 K) et T\u00a0<\/span>froid<\/span><\/sub>\u00a0= 0 \u00b0 C (273 K) serait de 8,8.\u00a0Mais en r\u00e9alit\u00e9, les meilleurs syst\u00e8mes tournent autour de 4,5.<\/span><\/p>\n

Comme on peut le voir, le COP d’un syst\u00e8me de pompe \u00e0 chaleur peut \u00eatre am\u00e9lior\u00e9 en r\u00e9duisant la\u00a0<\/span>diff\u00e9rence de temp\u00e9rature<\/span><\/strong>\u00a0(T\u00a0<\/span>chaud<\/span><\/sub>\u00a0– T\u00a0<\/span>froid<\/span><\/sub>\u00a0).\u00a0Par cons\u00e9quent, la r\u00e9duction de la temp\u00e9rature de sortie (T\u00a0<\/span>chaud<\/span><\/sub>\u00a0) est tr\u00e8s efficace, mais n\u00e9cessite un transfert de chaleur tr\u00e8s efficace du syst\u00e8me de pompe \u00e0 chaleur vers l’environnement (c.-\u00e0-d. Utilisation de plancher tubulaire).\u00a0Une augmentation de la temp\u00e9rature d’entr\u00e9e (T\u00a0<\/span>froid<\/span><\/sub>\u00a0) signifie, par exemple, une source de chaleur au sol surdimensionn\u00e9e.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Exemple – Pompe \u00e0 chaleur – Chauffage et climatisation<\/span><\/h2>\n

Une\u00a0<\/span>pompe \u00e0 chaleur r\u00e9versible<\/span><\/strong>\u00a0a un coefficient de performance,\u00a0<\/span>COP = 3,0<\/span><\/strong>\u00a0, lorsqu’elle fonctionne en\u00a0<\/span>mode chauffage<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Son compresseur consomme\u00a0<\/span>1500 W<\/span><\/strong>\u00a0d’\u00e9nergie \u00e9lectrique.<\/span><\/p>\n

    \n
  1. Calculez la quantit\u00e9 de chaleur (\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span><\/strong>chaude<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0) que la pompe \u00e0 chaleur peut ajouter \u00e0 une pi\u00e8ce?<\/span><\/li>\n
  2. Si la\u00a0<\/span>pompe \u00e0 chaleur<\/span><\/strong>\u00a0\u00e9tait mise en\u00a0<\/span>mode refroidissement<\/span><\/strong>\u00a0(c’est-\u00e0-dire pour agir comme climatiseur en \u00e9t\u00e9), quel serait son\u00a0<\/span>coefficient de performance<\/span><\/strong>\u00a0?\u00a0Supposons que tout le reste reste le m\u00eame et n\u00e9gligez toutes les autres pertes.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n

    Solution:<\/span><\/p>\n

    De la\u00a0<\/span>COP<\/span><\/strong>\u00a0, qui est d\u00e9finie comme:<\/span><\/p>\n

    \"coefficient<\/a><\/p>\n

    la quantit\u00e9 de chaleur que la pompe \u00e0 chaleur peut ajouter \u00e0 une pi\u00e8ce est \u00e9gale \u00e0:<\/span><\/p>\n

    Q\u00a0<\/span><\/strong>chaud<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0=\u00a0<\/span>chauffage<\/span><\/sub>\u00a0COP\u00a0x W = 3 x 1500 =\u00a0<\/span>4500 W ou 4500 J \/ s<\/span><\/strong><\/p>\n

    Dans le cas du\u00a0<\/span>mode de refroidissement<\/span><\/strong>\u00a0, la pompe \u00e0 chaleur (climatiseur) avec un\u00a0moteur de\u00a0<\/span>1500 W<\/span><\/strong>\u00a0peut prendre la chaleur\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span>froide<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0de l’int\u00e9rieur de la maison, puis vider Q\u00a0<\/span>chaud<\/span><\/sub>\u00a0= 4500 W vers l’ext\u00e9rieur chaud.\u00a0En utilisant le premi\u00e8re principe de la thermodynamique, qui stipule:<\/span><\/p>\n

    Q\u00a0<\/span>froid<\/span><\/sub>\u00a0+ W = Q\u00a0<\/span><\/strong>chaud<\/span><\/strong>\u00a0,<\/span><\/sub><\/p>\n

    on obtient de\u00a0la chaleur,\u00a0<\/span>Q\u00a0<\/span>froid<\/span><\/sub>\u00a0= 3000 W<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0D’apr\u00e8s la d\u00e9finition:\u00a0<\/span>COP\u00a0<\/span>refroidissement<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= 3000\/1500 =\u00a0<\/span>2<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

    Notez que, dans cet exemple, nous avons de nombreuses hypoth\u00e8ses.\u00a0Par exemple, nous avons suppos\u00e9 que la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature (T\u00a0<\/span>chaud<\/span><\/sub>\u00a0– T\u00a0<\/span>froid<\/span><\/sub>\u00a0) est la m\u00eame pour les deux modes.\u00a0Mais nous avons \u00e9chang\u00e9 des r\u00e9servoirs, sans aucun impact sur le COP.\u00a0Ce n’est qu’un exemple illustratif.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

    \n
    \n
    \n

    ……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

    Cet article est bas\u00e9 sur la traduction automatique de l’article original en anglais. Pour plus d’informations, voir l’article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la \u00e0 l’adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous appr\u00e9cions votre aide, nous mettrons \u00e0 jour la traduction le plus rapidement possible. Merci<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Les pompes \u00e0 chaleur r\u00e9versibles fonctionnent dans les deux sens pour assurer le chauffage ou la climatisation (refroidissement) de l\u2019espace interne.\u00a0Pompes \u00e0 chaleur r\u00e9versibles – Chauffage et refroidissement.\u00a0G\u00e9nie thermique Pompe \u00e0 chaleur – Comment \u00e7a marche Pompe \u00e0 chaleur, r\u00e9frig\u00e9rateur, climatiseur – principe de fonctionnement de base Le terme\u00a0pompe \u00e0 chaleur\u00a0est g\u00e9n\u00e9ralement r\u00e9serv\u00e9 \u00e0 un … Lire la suite<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[8],"tags":[],"yoast_head":"\nQu'est-ce qu'une pompe \u00e0 chaleur r\u00e9versible - Chauffage et refroidissement - D\u00e9finition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Les pompes \u00e0 chaleur r\u00e9versibles fonctionnent dans les deux sens pour assurer le chauffage ou la climatisation (refroidissement) de l\u2019espace interne. 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