Pompe à chaleur : termes clés expliqués simplement (COP, SCOP, JAZ)
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Stefano Fonseca est ingénieur en énergie et environnement avec plus de six ans d'expérience dans les équipements techniques du bâtiment (TGA). Il allie expertise technique et passion pour une communication compréhensible. Depuis plus de cinq ans, il écrit en tant que rédacteur indépendant sur les énergies renouvelables et les modes de vie durables, en particulier sur le photovoltaïque et les pompes à chaleur.
Les thermopompes sont considérées comme des systèmes de chauffage efficaces, mais leur technologie est bien plus complexe qu'il n'y paraît. Des termes tels que COP, SCOP et JAZ réapparaissent encore et encore, mais que signifient-ils réellement ? Quiconque possède ou planifie une pompe à chaleur doit connaître les chiffres clés et les termes techniques les plus importants. Dans cet article, vous trouverez les termes les plus importants et leur signification.
Qu'est-ce que le COP (coefficient de performance) ?
Le COP (coefficient de performance) indique le rapport entre la puissance de chauffage générée et la puissance électrique absorbée à un moment donné. Il est mesuré dans des conditions de laboratoire et montre l'efficacité d'une pompe à chaleur dans des conditions idéales.
La valeur dépend de plusieurs facteurs, notamment Température de la source de chaleur, le température d'écoulement Et le Efficacité du compresseurs. Un COP élevé signifie une pompe à chaleur efficace avec une faible consommation d'énergie.
Comme le COP n'est qu'un instantané, il ne fournit aucune information sur l'efficacité tout au long de l'année. Pour une évaluation réaliste de l'efficacité, le SCOP ou le JAZ est plus significatif.
Comment calculez-vous la valeur COP ?
La valeur COP est calculée en divisant la puissance de chauffage par la puissance d'entraînement électrique. La formule est la suivante :
COP = puissance calorifique (kWh) /puissance d'entraînement électrique (kWh)
La puissance d'entraînement électrique décrit la quantité d'électricité utilisée pour cela en kWh.
Un COP plus élevé signifie une pompe à chaleur plus efficace, car plus de chaleur est produite avec moins d'électricité. Le COP est déterminé dans des conditions de laboratoire normalisées conformément à la norme EN 14511 et représente un instantané. Pour une évaluation de l'efficacité tout au long de l'année, le SCOP ou le JAZ est plus significatif.
Qu'est-ce qu'une bonne valeur COP ?
Une bonne valeur COP se situe généralement entre 3,1 et 5,1, selon le type de pompe à chaleur et les conditions de fonctionnement. Les pompes à chaleur dont le COP est inférieur à 2 sont considérées comme peu économiques.
Qu'est-ce que le SCOP (coefficient de performance saisonnier) ?
Le SCOP (coefficient de performance saisonnier) donne le COP moyen sur une année entière et constitue donc un indicateur d'efficacité plus réaliste. Contrairement à la COP, la SCOP prend en compte les fluctuations saisonnières telles que l'hiver, l'été et les périodes de transition. Il montre l'efficacité du fonctionnement d'une pompe à chaleur dans des conditions de fonctionnement réelles.
Un SCOP élevé se traduit par une meilleure performance annuelle et une baisse des coûts d'électricité. Le calcul est basé sur des zones climatiques et des profils de charge de chauffage normalisés. Le SCOP est donc une valeur importante pour comparer différents modèles de pompes à chaleur.
Comment calculez-vous la valeur SCOP ?
La valeur SCOP est calculée en divisant l'énergie de chauffage produite sur une année par l'énergie électrique dépensée pour celle-ci. La formule est la suivante :
SCOP = capacité de chauffage (kWh) /puissance d'entraînement électrique (kWh)
Le calcul tient compte de la variation de la demande de chaleur et de l'évolution des températures extérieures au cours des différentes saisons. Des zones climatiques et des points de fonctionnement normalisés sont définis à cette fin. En fonction de l'emplacement et des exigences de chauffage, le SCOP réel peut différer des mesures de laboratoire. Une valeur SCOP élevée signifie une pompe à chaleur plus efficace avec des coûts d'exploitation réduits.
Qu'est-ce qu'un bon score SCOP ?
Un bon score SCOP est d'au moins 3,5 à 5,0, en fonction du type de pompe à chaleur et des conditions climatiques. Pompes à chaleur avec un SCOP ci-dessous 3,0 sont considérés comme inefficaces et entraînent une hausse des coûts de l'électricité.
Qu'est-ce que JAZ (chiffre de performance annuel) ?
Le JAZ (chiffre de performance annuel) indique le rendement réel atteint par une pompe à chaleur en fonctionnement pratique pendant un an. Il est calculé sur la base de la consommation électrique réelle et de la puissance calorifique réelle générée. Contrairement au SCOP, qui repose sur des données climatiques normalisées, le JAZ prend en compte toutes les influences individuelles telles que l'isolation des bâtiments, le comportement thermique et les conditions météorologiques régionales.
Une valeur JAZ élevée signifie une pompe à chaleur efficace avec de faibles coûts d'électricité. Le JAZ peut être amélioré grâce à une bonne planification, à une température de départ basse et à une régulation optimale de la pompe à chaleur.
Quels sont les facteurs qui influencent JAZ ?
Le JAZ (facteur de performance annuel) est influencé par plusieurs facteurs qui ont un effet direct sur le rendement de la pompe à chaleur en fonctionnement réel.
- température d'écoulement: Plus la température de départ est basse, plus la pompe à chaleur fonctionne efficacement. Une température d'environ 35 °C est optimale, c'est pourquoi les systèmes de chauffage de surface tels que les systèmes de chauffage au sol, au mur ou au plafond sont particulièrement adaptés. Les températures de départ élevées augmentent la consommation d'énergie et réduisent l'efficacité.
- source de chaleur: La différence de température entre la source de chaleur et la température de départ influence JAZ. Les pompes à chaleur eau/eau présentent les meilleures valeurs, car les eaux souterraines présentent des températures élevées toute l'année. Les pompes à chaleur air/eau sont moins performantes car l'air extérieur se refroidit considérablement en hiver.
- isolation des bâtiments: Une bonne isolation réduit la consommation de chaleur et améliore le JAZ, car la pompe à chaleur a besoin de moins chauffer.
- température extérieure: Dans les régions plus froides, le JAZ est généralement plus faible car la pompe à chaleur nécessite plus d'énergie pour compenser la différence de température plus élevée entre la source de chaleur et la température de départ.
- comportement d'utilisation: Une ventilation fréquente, des pièces surchauffées ou un chauffage irrégulier des pièces individuelles augmentent la demande de chaleur et réduisent le JAZ. Le contrôle du chauffage contrôlé par les conditions météorologiques permet d'optimiser l'efficacité.
Pour une meilleure vue d'ensemble :
Comment calculez-vous JAZ ?
Le JAZ (chiffre de performance annuel) est calculé en divisant l'énergie de chauffage produite au cours de l'année par l'énergie électrique utilisée pour celle-ci. La formule est la suivante :
JAZ = capacité de chauffage annuelle/consommation annuelle d'électricité
- Puissance calorifique annuelle: quantité totale de chaleur produite au cours de l'année en kilowattheures (kWh).
- Consommation électrique annuelle: L'énergie électrique totale requise pour cela, en kilowattheures (kWh).
Un exemple :
- Une pompe à chaleur produit par an 15 000 kWh Chaleur pour le chauffage et l'eau chaude.
- La consommation électrique de la pompe à chaleur est 4 000 kWh.
- Le JAZ c'est : 15 000 kWh/4 000 kWh = 3,75.
Un JAZ plus élevé signifie une pompe à chaleur plus efficace avec des coûts d'électricité inférieurs. Il peut être amélioré par une température de départ basse, une bonne isolation thermique et un contrôle optimal du chauffage.
Quels sont les bons scores JAZ ?
Selon le type de pompe à chaleur et les conditions de fonctionnement, les bonnes valeurs JAZ se situent entre 3,5 et 6,0. Pompes à chaleur avec un JAZ ci-dessous 3,0 sont considérés comme inefficaces.
Autres termes importants relatifs aux pompes à chaleur
dégivrage
Lorsque les températures extérieures sont basses, l'humidité de l'air peut se déposer sur l'évaporateur d'une pompe à chaleur et geler. Pour éviter toute baisse d'efficacité, la pompe à chaleur se dégivre automatiquement grâce à une fonction de dégivrage. La chaleur requise peut être extraite du circuit de chauffage ou d'un réservoir tampon.
Équipement de travail
Le fluide actif d'une pompe à chaleur est réfrigérants. Il absorbe la chaleur, s'évapore puis libère à nouveau l'énergie stockée avant d'être à nouveau liquéfié. Le circuit étant fermé, le réfrigérant n'est pas consommé, mais change uniquement entre les états agrégés.
Évaporation directe
Dans les pompes à chaleur à évaporation directe, le réfrigérant s'évapore directement dans un collecteur géothermique, ce qui élimine le besoin d'un échangeur de chaleur supplémentaire et d'une pompe à saumure. Par conséquent, le système fonctionne plus efficacement, nécessite moins de maintenance et est fiable.
efficacité
L'efficacité d'une pompe à chaleur est déterminée par différents indicateurs tels que JAZ, COP et SCOP décrit. Un rendement élevé signifie que moins d'électricité est nécessaire pour une même puissance de chauffage.
Sceau d'approbation EHPA
Le label d'approbation EHPA (Association européenne des pompes à chaleur) confirme la haute qualité d'une pompe à chaleur. Il n'est attribué que si certaines exigences techniques, de planification et de service sont respectées.
barre chauffante électrique
Un élément chauffant électrique est un dispositif de chauffage supplémentaire utilisé dans les systèmes de pompe à chaleur lorsque la pompe à chaleur n'est pas en mesure de fournir suffisamment de chaleur à des températures extrêmement basses. Il fonctionne à l'électricité et constitue une solution d'urgence pour les journées particulièrement froides.
Valeur ETAS
La valeur ETAS indique l'efficacité saisonnière du chauffage des locaux d'une pompe à chaleur. Il décrit la quantité d'énergie primaire requise pour générer un kilowattheure de chaleur. La valeur est calculée à partir du numéro SCOP par 2,5 est partagé.
détendeur
Le détendeur régule la pression et la quantité de réfrigérant dans le circuit de réfrigération de la pompe à chaleur. Il garantit que le réfrigérant se régénère après le dégagement de chaleur et peut à nouveau absorber la chaleur.
courbe de chauffage
La courbe de chauffage définit l'évolution de la température de départ de la pompe à chaleur en fonction de la température extérieure. Une courbe de chauffage bien ajustée garantit une production de chaleur efficace et empêche des températures de départ inutilement élevées, ce qui augmente la consommation d'énergie.
capacité de chauffage
La puissance calorifique d'une pompe à chaleur est exprimée en kilowatts (kW) et décrit la quantité de chaleur que le système peut fournir dans certaines conditions. Cette valeur dépend de la température de la source et de la température de départ réglée.
demande de chauffage
La demande de chauffage indique la quantité d'énergie thermique requise par an pour chauffer un bâtiment et fournir de l'eau chaude. Cela dépend de la taille du bâtiment, de son isolation et du comportement des utilisateurs.
technologie d'onduleur
Les pompes à chaleur dotées de la technologie Inverter ajustent en permanence leur puissance aux besoins de chauffage actuels. Par conséquent, ils fonctionnent plus efficacement que les appareils fonctionnant en mode marche-arrêt, réduisent les coûts d'électricité et prolongent la durée de vie des composants.
supercharger
Le compresseur comprime le réfrigérant gazeux, ce qui fait monter sa température. Simultanément, il transporte le réfrigérant à travers le circuit fermé de la pompe à chaleur.
condenseur
Le condenseur est un échangeur de chaleur dans lequel le réfrigérant gazeux est refroidi et liquéfié. Ce faisant, il transfère la chaleur emmagasinée au système de chauffage.
réservoir tampon
Un réservoir tampon est un accumulateur de chaleur qui absorbe l'excès de chaleur et le restitue au système de chauffage en cas de besoin. Il garantit une production de chaleur uniforme, réduit la nécessité d'allumer et d'éteindre fréquemment la pompe à chaleur et améliore son efficacité. Un réservoir tampon est particulièrement avantageux dans les systèmes équipés de radiateurs ou pendant les périodes de panne.
température de retour
La température de retour indique la température à laquelle l'eau de chauffage retourne à la pompe à chaleur une fois que la chaleur a été libérée dans le chauffage par le sol, le chauffage mural ou le radiateur.
saumure
La sole est un mélange d'eau et d'antigel qui est utilisé comme fluide caloporteur dans les pompes à chaleur à eau saumure/eau. Il absorbe la chaleur du sol et la transporte vers l'évaporateur.
Périodes d'interdiction
Les périodes de panne sont des périodes pendant lesquelles les opérateurs de réseaux peuvent interrompre temporairement l'alimentation électrique d'une pompe à chaleur. Cela permet de garantir la stabilité du réseau et s'applique généralement aux tarifs réduits des pompes à chaleur. Pendant cette période, la pompe à chaleur nécessite un stockage de chaleur suffisant, par exemple sous la forme d'un réservoir tampon, afin de pouvoir maintenir son fonctionnement de chauffage.
propager
L'écart décrit la différence de température entre la température de départ et la température de retour dans le circuit de chauffage. Un petit écart améliore l'efficacité de la pompe à chaleur.
pompe de circulation
La pompe de circulation assure le transport de l'eau de chauffage ou de la saumure dans le système de pompe à chaleur. Il fonctionne électriquement et influe sur la consommation d'énergie du système.
évaporateur
L'évaporateur est un échangeur de chaleur qui absorbe la chaleur ambiante provenant de l'air, de l'eau ou du sol. Au cours du processus, le réfrigérant s'évapore et démarre le cycle de la pompe à chaleur.
température d'évaporation
La température d'évaporation est la température à laquelle le réfrigérant passe de l'état liquide à l'état gazeux. Ce processus a lieu dans l'évaporateur car le réfrigérant absorbe la chaleur ambiante.
Compacteur
Le compresseur est un autre mot pour désigner le compresseur. Il augmente la pression et la température du réfrigérant afin que la chaleur puisse être transférée au système de chauffage.
température d'écoulement
La température de départ indique la température à laquelle l'eau de chauffage est dirigée vers le chauffage par le sol, le chauffage mural ou le radiateur. Les faibles températures de départ améliorent l'efficacité de la pompe à chaleur.
source de chaleur
La source de chaleur est le fluide à partir duquel la pompe à chaleur extrait de l'énergie. Selon le type de pompe à chaleur, il peut s'agir d'air, de sol ou d'eau. L'efficacité de la pompe à chaleur dépend fortement de la température de la source de chaleur. Les eaux souterraines offrent les températures les plus constantes, tandis que les pompes à chaleur à air doivent fonctionner à des températures très fluctuantes.
échangeur de chaleur
Un échangeur de chaleur transfère la chaleur d'un milieu à un autre sans que les deux milieux ne se mélangent. Une pompe à chaleur comprend différents échangeurs de chaleur, notamment l'évaporateur et le condenseur.
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