POMPES À CHALEUR
Install Magazine 1008 – septembre 2026
Une pompe à chaleur rotative pour les applications industrielles
Un concept innovant venu d’Autriche
Pour décarboner de nombreux processus thermiques dans l’industrie, les pompes à chaleur constituent généralement la première option envisagée. Toutefois, les systèmes classiques à cycle de compression présentent des limites. Les températures à la source comme à la distribution sont limitées par le fluide frigorigène. À cela s’ajoute la problématique des fluides frigorigènes : les fluides naturels actuellement privilégiés comportent des risques de sécurité. Il est certes possible de mettre en place des mesures adaptées, mais elles s’avèrent coûteuses en temps et en argent. Des alternatives ont alors été développées, qui ne reposent pas sur un cycle de compression et n’exigent pas de fluides conventionnels. L’une d’entre elles est la pompe à chaleur rotative de la société autrichienne Ecop, une scale-up soutenue par le fabricant de pompes allemand KSB.
La compression par la force centrifuge
Le principe repose sur l’exploitation de la force centrifuge. Le rotor intègre un échangeur de chaleur contenant, d’un côté, le fluide frigorigène et, de l’autre, le fluide caloporteur. Cet échangeur subit une rotation rapide. Sous l’effet de la force centrifuge, la pression du gaz de refroidissement augmente à mesure qu’il est projeté radialement vers l’extérieur, provoquant une élévation de température. Cette chaleur est transférée au fluide caloporteur. Le gaz refroidi est ramené vers le centre de l’axe par un ventilateur. La baisse de pression au centre permet au gaz de retrouver sa capacité à absorber de la chaleur issue de la source.
Ce processus n’implique aucun changement d’état ; tout se déroule en phase gazeuse. Comme il ne faut pas tenir compte des températures d’évaporation ou de condensation, la pompe à chaleur rotative peut traiter des températures de source comprises entre 0°C et +130°C. Un mélange de gaz rares est utilisé comme gaz de refroidissement : ceux-ci n’ont aucun impact sur l’environnement et ne sont ni inflammables ni toxiques. Aucune mesure de sécurité n’est donc requise. La machine peut être installée à proximité des consommateurs de chaleur ou de froid. De plus, elle peut chauffer et refroidir simultanément, ce qui augmente son rendement.
Un système polyvalent et efficient
La pompe à chaleur rotative présente un intérêt particulier pour l’industrie : elle permet de revaloriser la chaleur fatale en générant des températures de sortie jusqu’à 200°C et des écarts thermiques de 100K, tout en maintenant un rendement élevé avec un COP de 3. La modulation du débit et de la vitesse de rotation permet d’adapter la puissance et le régime de température. L’appareil s’ajuste en souplesse aux variations de la source de chaleur. Une fois le rotor lancé, le l’appareil est économique. L’échangeur de chaleur fonctionne sous vide pour limiter les pertes par frottement, ce qui réduit les émissions sonores et les pertes thermiques.
Prêt à être déployé
Ecop a finalisé ses premiers appareils, prêts à être déployés. Ils équiperont le réseau de chauffage urbain de Meldorf dans le nord de l’Allemagne. Ce réseau utilise un système de stockage saisonnier à grande échelle, alimenté par de la chaleur résiduelle. Deux pompes à chaleur Ecop de 700 kW y seront intégrées et rempliront un double rôle : si la température du tampon est trop basse pour une utilisation directe, elles élèveront la température d’alimentation jusqu’au niveau requis. En été, elles serviront à recharger le tampon en cas d’excédent d’électricité. Pour Ecop, cette première installation concrète marque le début d’une transition prometteuse.
Par : Alex Baumans
Photos : Ecop
