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Pompe à chaleur hybride pour toute chaudière

Par Baptiste HERMENIER - Société SAUNIER DUVAL - Janvier 2017

LA PROBLEMATIQUE

Aujourd'hui avec l'augmentation du prix des ressources énergétiques, le particulier, en matière d'installation de chauffage s'intéresse de plus en plus aux générateurs à énergie renouvelable. Dans le domaine des EnR, la pompe à chaleur Air/Eau est l'un des générateurs de chauffage les plus économique dans la mesure où plus de la moitié de l'énergie fournie provient gratuitement des calories extraites de l'air extérieur.

Comme tout générateur EnR, la pompe à chaleur a ses limites notamment lors des périodes les plus froides. En effet, dans la mesure où la PAC Air/Eau extrait les calories à partir de l'air extérieur, son rendement va décroitre avec l'abaissement de la température de ce dernier. Dans un souci de rendement économique et de confort, il est donc important de faire appel à deuxième générateur (une chaudière par exemple) dont certes le rendement sera en moyenne plus faible que celui de la pompe à chaleur mais en revanche aura l'avantage d'être assuré de manière constante indépendamment des conditions extérieures, notamment par grand froid.

Le principe d'un système hybride permet donc d'assurer un confort toute l'année avec un rendement intéressant provenant de l'alternance ou de la combinaison de deux générateurs ayant chacun un fonctionnement différent.

L'ANALYSE ET LE SAVOIR FAIRE DE L'INDUSTRIEL

PAC hybride pour le neuf comme en rénovation

Les solutions de chauffage par pompe à chaleur hybrides se développent de plus en plus car elles répondent d’une part aux critères de performances de la RT 2012 dans le neuf et du BBC en rénovation, mais elles offrent une optimisation énergétique et économique d’une solution biénergie : électricité (pompe à chaleur) et gaz (chaudière).

Si de plus, le système de PAC hybride est capable de s’adapter à tout type de chaudière, c’est donc le marché de la rénovation thermique qui s’ouvre à cette solution bi-énergie et basse consommation.


PAC hybride, une solution intelligente dont la performance est source de confort et d’économies

Le cœur d'un système hybride est la régulation. C'est grâce aux éléments de régulation que va être déterminé le mode de fonctionnement à privilégier pour assurer la température de consigne souhaitée avec un rendement optimisé.

Ce choix s'effectue en fonction de plusieurs critères :

  • La température relevée à l'extérieure de l'habitation. Elle sert à :
    - savoir si la pompe à chaleur est dans ses les limites de fonctionnement (en général entre – 15 et 20 °C) et quelle puissance peut être réellement délivrée par la pompe à chaleur
    - établir selon la loi d'eau et le régime des émetteurs en place (radiateurs, plancher chauffant) quelle est la température d'eau à atteindre
    - définir un COP théorique (selon la loi d'eau) en début de cycle
  • La température d'ambiance qui doit évoluer progressivement vers la température de consigne

En fonction de COP relevés ou calculés de manière théorique (selon une loi d'eau déterminée en fonction de l'installation en place), un mode de fonctionnement est choisi : pompe à chaleur seule, chaudière seule ou combinaison des deux générateurs.

Le ou les points de bivalence (ou d'équilibre) déterminent les conditions à partir desquelles le mode de fonctionnement change. Ce changement peut avoir deux raisons :
- le mode de fonctionnement en cours n'assure plus la couverture des besoins
- un autre mode de fonctionnement plus rentable peut être proposé

Points de bivalence

1. En température extérieure douce : la PAC couvre 100% des besoins de chauffage

2. En température extérieure basse : le système utilise les deux générateurs de manière alternée (compact) ou simultané (Universel).

3. En température extérieure froide : la chaudière assure seule le chauffage.
A n'importe quelle température extérieure, l'eau chaude sanitaire est toujours assurée par la chaudière.

En fonction du type de régulation, la gestion de ces points de bivalence est à déterminer par le professionnel lors de la mise en service ou est géré automatiquement par le système.

LES SOLUTIONS PRODUITS

Genia Hybrid Universel de Saunier Duval est une solution biénergie dite solution hybride associant une pompe à chaleur à tout type de chaudière. Adaptée à la rénovation mais aussi au neuf, cette solution de chauffage hybride permet également de produire l’eau chaude sanitaire, voire le rafraichissement. Elle se distingue notamment par une régulation qui gère automatiquement les modes de fonctionnements selon des critères de confort et d'économie :

  • Le critère de confort correspond à la capacité du système à assurer le niveau de température de consigne dans les conditions de températures relevées.
  • Le critère économique correspond à la prise en compte du rendement de chaque générateur aux conditions relevées. Ce rendement dépend du COP et également du coût de l'énergie sollicitée par chaque générateur.

Les PAC actuelles conservent de bonnes performances y compris à des températures largement inférieures à 0.
A titre d’exemple, notre Genia Air 5 kW délivre toujours 5kW à -7°C.

Critère économique

Prise en compte de la capacité de chaque générateur à couvrir les besoins de chauffage selon les conditions extérieures

Prise en compte du coût de l'énergie de chaque générateur

Prise en compte du coût de l'énergie de chaque générateur

3 modes de fonctionnement sont donc proposés (PAC seule, chaudières seule ou combinaison des deux) ; la régulation Examaster gère le passage d'un mode de fonctionnement à un point de bivalence automatiquement.
En prenant en compte le coût de chaque énergie et leur évolution, Genia Hybrid assure une comparaison en temps réel du rendement économique de chaque mode de fonctionnement et affiche sur la régulation Examaster les consommations en gaz et électricité.

Système Genia Hybrid Universel
Système Genia Hybrid Universel
Pompe à chaleur

- Gamme monophasée, réversible de 5 à 15 kW
- COP de 4,3 à 4,7
- Modulation inverter
- Température de départ d'eau jusqu'à 60°C (8,12, 15 kW)
- Puissance acoustique de 59 à 65 dB(A)
- Certification NF PAC
Module hydraulique universel
Module hydraulique universel (adapté à tout type de chaudière) avec ballon de 20 litres, vase d'expansion et circulateur intégrés.


Régulation Examaster
Régulation Examaster avec reconnaissance automatique des composants, aide à l'installation et affichage des consommations énergétiques.
Sonde extérieure radio
Sonde extérieure radio photovoltaïque : communication sans fil, alimentation électrique solaire.
Exacontrol-E7RC-Sh


Thermostat d'ambiance radio avec programmation hebdomadaire des plages de températures.


Système éligible au crédit d'impôt selon conditions de loi de finances 2015

SAUNIER DUVAL

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