CHAUFFAGE
Install Magazine 974 – février 2021
Innovations en technologie des pompes à chaleur
La technologie des pompes à chaleur n’est pas en reste. L’EHPA, l’association européenne des pompes à chaleur, a mis en évidence quelques développements prometteurs. Les industriels apportent ainsi des réponses aux enjeux de la transition énergétique.
Compresseurs exempts d’huile
Danfoss a présenté les derniers modèles de compresseurs sans huile. Ceux-ci font usage de paliers magnétiques. Il n’y a donc aucun contact physique métal-métal et par conséquent, aucune lubrification n’est requise. Le plus grand avantage est une fiabilité accrue et une construction moins complexe. En effet, aucun système de lubrification ne doit être prévu et les problèmes avec l’huile sont exclus. En outre, la maintenance est simplifiée, car toutes les interventions liées au contrôle et au remplacement de l’huile ne sont plus requises. Comme il n’y a aucun contact métal-métal, il y a également moins d’usure. Ce qui signifie que les performances de ces compresseurs ne se détériorent pas au cours de leur durée de vie. Et in fine, ils sont également plus silencieux.
Le principal défi de cette méthode de construction est d’équilibrer les forces présentes au sein du compresseur. Des températures élevées sont alors plus difficilement obtenables. Cependant, la dernière génération de compresseurs Danfoss peut désormais supporter des températures de décharge allant jusqu’à 69 °C. Ce qui les rend largement déployables dans les applications HVAC, y compris pour l’ECS.
La prochaine étape pour les fluides frigorigènes à faible PRG
De nombreux progrès ont déjà été accomplis avec l’introduction de réfrigérants à faible PRG dans le cadre du règlement F-Gaz. Pour les pompes à chaleur destinées aux applications du bâtiment, il s’agit actuellement du R32 et du propane (R290). Cependant, les deux frigorigènes ont leurs limites. Avec un PRG de 675, le R32 obtient toujours un score relativement élevé : dans le cadre du « phase down », le PRG moyen en 2024 ne devrait être que de 600. Cela rend difficile l’application du R32 à grande échelle. Le propane a un bien meilleur PRG, mais est explosif. Pour cette raison, des mesures de sécurité supplémentaires doivent être prises, ce qui rend l’installation plus complexe et donc plus coûteuse.
De là, l’espoir placé en deux nouveaux mélanges HFO : les R454B et R454C. Ils ont respectivement un PRG de 466 et 148 et sont difficilement inflammables (A2L). Cela les classe comme une alternative pérenne au R410A. Certains fabricants, tels que Stiebel Eltron, ont déjà lancé des appareils au R454C et ils font des émules sur le marché.
L’air comme frigorigène
Finalement, des options d’appareils de chauffage selon le cycle de Bell-Coleman ont été présentées. Ils utilisent l’air comme frigorigène. L’air est d’abord comprimé, puis refroidi à haute pression, puis à nouveau détendu. Dans cette dernière étape, la chaleur est absorbée par l’environnement. Cette technique se retrouve dans les applications à très basse température et en lyophilisation. Après la première étape (compression), beaucoup de chaleur est libérée, ce qui rend le principe de fonctionnement intéressant pour les applications à pompe à chaleur. De plus, l’air est un fluide frigorigène écologique et sûr par excellence, exempt de toute restriction légale. Le fabricant Mirai a présenté une série d’appareils qui récupèrent la chaleur des applications ULT. Il s’agit généralement de températures relativement basses (28-30 °C) du côté chaud, mais il existe également des versions pouvant aller jusqu’à 70 °C.
La technologie des pompes à chaleur n’est donc pas en reste et de nombreuses innovations prometteuses sont encore en préparation.
Par Alex Baumans
