Application des pompes à chaleur à l'étranger. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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L'utilisation la plus répandue de la pompe à chaleur concerne le chauffage et la climatisation des maisons, en particulier aux États-Unis, où la climatisation est nécessaire toute l'année : refroidissement en été et chauffage en hiver. Une pompe à chaleur réversible qui résout les deux problèmes est produite depuis plus de 30 ans et est économique et fiable.

En Europe, où les conditions climatiques sont telles que, du moins pour les bâtiments individuels, la climatisation toute l'année n'est pas nécessaire, une pompe à chaleur à usage unique est un système plus prometteur. Par rapport aux systèmes de chauffage central conventionnels, son coût et ses coûts d'exploitation sont à un niveau acceptable.

Une pompe à chaleur peut utiliser diverses sources de chaleur de basse qualité, la donnant dans un condenseur à température élevée à un gaz, liquide ou accumulateur de chaleur, liquide ou solide. Dans la plupart des cas, un système de chauffage central à base d'eau est utilisé, dans lequel l'eau chaude circule vers les radiateurs de chaque pièce, ou un système de chauffage à air, dans lequel l'air chauffé est canalisé vers chaque pièce. De tels appareils de chauffage sont largement utilisés : radiateurs, unités de stockage et convecteurs comme sources de chaleur supplémentaires. La température dans les systèmes de distribution de chaleur varie de 40°C pour les systèmes à air à 100°C pour les systèmes à eau ou à vapeur. La température typique de l'eau est d'environ 75°C.

Étant donné que l'efficacité d'une pompe à chaleur dépend fortement de la température de condensation, il est souhaitable que les pompes à chaleur réduisent la température de distribution de la chaleur. Il est évident qu'en augmentant la surface d'échange thermique, par exemple à l'aide de panneaux de plancher, une température de 50°C deviendra convenable.L'augmentation du débit de l'air circulant permet d'abaisser sa température à 35°C. La mise en pratique de ces tendances dans les nouveaux bâtiments peut radicalement changer l'attitude envers les pompes à chaleur.

Les systèmes de chauffage central conventionnels avec des chaudières à l'intérieur du bâtiment fournissent également toute l'eau chaude sanitaire. Cette circonstance doit être prise en compte lors de la conception des pompes à chaleur. Cependant, le chauffage nécessite plus d'énergie que l'approvisionnement en eau chaude et, par exemple, en Angleterre, ils correspondent à 60-65 et 20 %.

En Angleterre et dans d'autres pays européens, le chauffage de l'eau est le plus courant, mais là où la climatisation est requise toute l'année, la distribution d'air chauffé ou refroidi est utilisée. Le système d'air est bon pour les nouvelles constructions, mais en rénovation il est plus difficile que le système d'eau, qui utilise des tuyaux de petit diamètre pour fournir l'eau de la chaudière. Le système d'air nécessite de grands conduits difficiles à installer dans les bâtiments existants.

En tant qu'appareil de chauffage, une pompe à chaleur ne doit pas nécessairement être un système centralisé desservant plusieurs pièces. Des climatiseurs individuels peuvent ainsi être installés dans chaque pièce avec son propre compresseur et condenseur, source de chaleur externe ou interne pour l'évaporateur. En général, les pompes à chaleur sont capables de rivaliser avec la plupart des systèmes de chauffage et de climatisation conventionnels.

Outre le chauffage et la climatisation, une fonction importante de la pompe à chaleur, qui détermine son applicabilité, est l'approvisionnement en eau chaude.

La plupart des rapports de recherche sur le rôle des pompes à chaleur à l'avenir considèrent le chauffage comme le principal, mais notent en même temps que l'eau chaude et la récupération de chaleur deviennent de plus en plus importantes à mesure que la tendance vers les maisons à faible consommation d'énergie et les "systèmes entièrement intégrés" basée sur les pompes à chaleur augmente.

Cependant, cela néglige le problème principal - l'utilisation de pompes à chaleur dans les bâtiments existants, le problème du remplacement d'une installation qui fournit simultanément de l'eau chaude (chaufferie centrale) par une pompe à chaleur qui peut également résoudre simultanément les deux problèmes. Ce problème est lié à l'économie de l'utilisation d'une source de chaleur externe à basse température pour produire de l'eau chaude à haute température.

Le coût élevé de l'électricité empêche son utilisation à grande échelle pour le chauffage et, dans de nombreux cas, le système de chauffage comprend un tandem - une pompe à chaleur et une chaudière à combustible fossile. Dans le même temps, HP donne de l'eau chauffée à la température requise.

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