Pompe à chaleur pour piscine : critères de choix et règles d'installation

Les pompes à chaleur sont sans aucun doute l’une des meilleures inventions dans le domaine des systèmes de chauffage.Il permet littéralement d’extraire de l’énergie pratiquement gratuitement directement de l’air, ainsi que du sol ou de l’eau. Si vous utilisez une pompe à chaleur pour piscine, le coût du chauffage de l’eau peut être considérablement réduit.

Nous vous expliquerons comment choisir le modèle optimal pour utiliser l'énergie « verte » pour produire de la chaleur pour chauffer l'eau. L'article présenté pour examen décrit en détail le principe de fonctionnement du système. Ici, vous apprendrez comment installer l'appareil et comment le faire fonctionner correctement dans un environnement domestique.

Comment fonctionne cette pompe ?

L'énergie est partout, même dans les objets qui nous semblent exceptionnellement froids. Cette énergie a juste un faible potentiel. Les pompes à chaleur permettent de l'extraire de l'environnement et de la transformer en énergie à fort potentiel. Dans cette condition l'énérgie thermique peut être utilisé pour le chauffage.

Les pompes à chaleur, comme les réfrigérateurs, fonctionnent selon le principe de Carnot. Le réfrigérateur déplace l'énergie thermique de la chambre vers l'espace environnant pour créer un effet de refroidissement, tandis que la pompe à chaleur fonctionne dans la direction opposée.

Un tel système se compose de deux parties principales - externe et interne, entre elles se trouvent un compresseur et un évaporateur. Ainsi, le liquide de refroidissement circule à travers un système de canalisations situées à l'extérieur.En même temps, elle absorbe l'énergie dissipée dans l'épaisseur de la terre, dans l'eau ou dans l'air, selon le type de pompe.

Le liquide de refroidissement traverse ensuite la chambre de l'évaporateur remplie de réfrigérant (généralement du fréon). Le réfrigérant bout à très basse température. Chauffant au contact d'une énergie thermique à faible potentiel, il se transforme en état gazeux et pénètre dans le compresseur.

Ce schéma montre clairement la conception et le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur, qui capte la chaleur de l'environnement à faible potentiel et la convertit en énergie thermique à haut potentiel (+)

Ici, le gaz est chauffé et déplacé vers le condenseur. Le réfrigérant refroidit ensuite, revenant à l'état liquide, et la chaleur qu'il a collectée va dans le système de chauffage interne, c'est-à-dire au système de chauffage d'une maison ou, dans ce cas, d'une piscine. Le cycle est répété plusieurs fois.

Bien entendu, pour le fonctionnement d'un tel système, à savoir les unités de pompage, une certaine quantité d'électricité sera nécessaire, sans accès à laquelle le système ne pourra pas fonctionner.

Mais la quantité d’électricité requise par une pompe à chaleur est environ quatre fois inférieure au coût du chauffage de l’eau directement avec un radiateur électrique. Avec une consommation inférieure à 2,5 kW de puissance pour faire fonctionner l’électricité, une pompe à chaleur peut générer plus de 10 kW d’énergie thermique.

Comment choisir le bon système ?

Les caractéristiques de conception de la pompe à chaleur la rendent plus résistante à une humidité élevée que tout autre système de chauffage de l’eau. Mais tu dois choisir le bon type de pompe à chaleur, c'est à dire. déterminer la source d’énergie thermique de faible qualité.

Plus la température ambiante est stable, plus la pompe à chaleur fonctionne efficacement. La terre est considérée comme la meilleure option à cet égard, mais sa mise en œuvre pratique nécessite le respect d'un certain nombre de conditions pas très simples.

Ce tableau vous permet de déterminer la puissance de votre pompe à chaleur de piscine. Les calculs ont été effectués en tenant compte de la présence d'un revêtement protecteur du soleil (+)

Un terrain spacieux et des travaux d'excavation à grande échelle seront nécessaires. Les tuyaux dans lesquels circule l’eau devront être placés profondément dans le sol, ce qui n’est pas toujours possible ni pratique. Les pompes à chaleur sol-eau sont rarement utilisées pour les piscines.

Une pompe à chaleur à eau est un peu plus facile à installer, puisque l’eau est utilisée comme source d’énergie. La meilleure option est un plan d’eau à proximité : étang, lac, rivière, etc.

Tous les propriétaires fonciers n’ont pas accès à de telles ressources. Une solution plus abordable au problème consiste à abaisser les conduites d'eau dans un puits ou un puits. Cela signifie qu'une source d'eau supplémentaire devra peut-être être construite sur le site.

Moins de temps et d'efforts seront nécessaires pour installer une pompe à chaleur qui consomme de l'énergie dissipée dans les masses d'air. Pour organiser un échange d'air intensif, des ventilateurs puissants sont utilisés. Il n’est pas nécessaire de poser des tuyaux dans le sol ou de forer un nouveau puits.

Les pompes à chaleur air-eau permettent de chauffer un grand volume d'eau dans une piscine avec une consommation d'énergie électrique minimale

Bien entendu, l’efficacité de chauffage d’une pompe à chaleur à air peut être légèrement inférieure à celle d’une utilisation de sources d’énergie stables telles que la terre ou l’eau.Cependant, pour une utilisation durant la saison du printemps à l'automne, et non toute l'année, ce modèle est idéal. La plupart des piscines des sites sont utilisées pendant cette période.

La pompe à chaleur peut également être utilisée conjointement avec d’autres systèmes de chauffage, comme le chauffage électrique. Pour chauffer une habitation, de tels modèles sont parfois associés à une chaudière à gaz ou électrique. Ceci est particulièrement approprié dans les régions aux climats rigoureux, car à des températures de l'air inférieures à -20 degrés, l'efficacité des pompes à chaleur diminue fortement.

Une caractéristique de tout modèle de pompe à chaleur industrielle est son prix élevé. Vous pouvez réduire les coûts si vous construisez vous-même un tel appareil. Ce n'est pas une tâche très difficile, de nombreux artisans l'ont menée à bien. Mais les modèles industriels sont plus fiables, efficaces et plus faciles à gérer.

Selon les critiques, le coût élevé d'un modèle de pompe à chaleur industrielle est amorti au cours des deux premières années de fonctionnement, et parfois en quelques mois seulement. Dans ce cas, il est très important de choisir un modèle dont la puissance correspondra exactement aux besoins thermiques de l'installation.

Pertes thermiques de l'objet

Pour choisir la bonne pompe à chaleur en fonction de sa puissance, il faut déterminer les déperditions thermiques de la piscine dans laquelle l'appareil sera installé.

Dans le cas d’une piscine, pensez à :

• l'endroit où se trouve la piscine ;
• disponibilité et degré de fiabilité de la piscine ;
• volume du bol de bain ;
• température initiale de l'eau ;
• température de l'eau optimale pour la baignade;
• la présence de facteurs supplémentaires influençant l'évolution de la température de l'eau : chauffage de l'air dans un bâtiment intérieur, climatisation, etc.

Pour calculer les déperditions thermiques d'une structure, certains experts recommandent d'utiliser la méthodologie exposée dans le DBN V.2.5-67 : 2013. La puissance de la pompe doit être 30 % supérieure aux déperditions thermiques de la piscine.

Ce schéma permet de se faire une idée des déperditions thermiques possibles dans la piscine en fonction de l'influence de facteurs extérieurs. Plus ces pertes sont faibles, plus la pompe à chaleur fonctionnera efficacement.

Ces calculs sont assez précis, mieux vaut les confier à un spécialiste. Des recommandations utiles peuvent être obtenues auprès de spécialistes expérimentés qui fabriquent ou vendent des pompes à chaleur. Lors du choix d’une pompe à chaleur, des informations sur la puissance de l’échangeur thermique de l’appareil seront également utiles.

Lors du choix d'une pompe à chaleur aérothermique pour chauffer l'eau de piscine, vous devez prendre en compte un certain nombre de facteurs qui affectent le degré de perte de chaleur du bâtiment, par exemple la présence ou l'absence d'une couverture.

Cet indicateur reflète la consommation d'énergie thermique pour chauffer l'eau de la piscine sur une certaine période de temps.

Sous une forme simplifiée, la formule pourrait ressembler à :

P = 1,16 X ΔT/t X V (kW)

Où:

• 1,16 – facteur de correction des pertes thermiques ;
• ΔT – le nombre de degrés séparant la température initiale et finale de l'eau dans la piscine, ºС ;
• t – temps de fonctionnement de l'appareil jusqu'à ce que la température de l'eau requise soit atteinte, heure ;
• V – volume de la cuvette de bain, mètres cubes. m.

Bien entendu, cette formule ne prend pas en compte un certain nombre de facteurs comme l’influence du chauffage dans la piscine intérieure, la présence de la climatisation, la présence d’isolation, etc.

Mais lors du choix d’un modèle de pompe à chaleur adapté, un tel calcul peut s’avérer très utile.Lors des calculs, il est utile de prendre en compte que la température optimale de l'air pour une piscine intérieure est de 28 degrés et la température de l'eau est de 24 degrés.

Points importants lors du choix d'une pompe

Lorsque vous choisissez une pompe à chaleur adaptée, vous ne devez pas vous concentrer uniquement sur sa puissance. D'autres facteurs sont également importants. Par exemple, ce sont les dimensions d’une pompe qui ressemble à une grande boîte métallique.

L'emplacement d'installation est généralement choisi à l'avance, vous devez vous assurer que le modèle sélectionné s'y adaptera librement, tout en laissant suffisamment d'espace pour la personne qui installera et entretiendra l'appareil.

Plus l’écart entre la température de l’air extérieur et la température de l’eau de la piscine est faible, plus l’utilisation d’une pompe à chaleur sera efficace et plus ses performances seront élevées.

Le contrôle automatique de certains modèles permet de modifier le fonctionnement de la pompe, en tenant compte non seulement de la température extérieure, mais également du taux de refroidissement de l'eau de la piscine, ainsi que de la capacité du bâtiment (si l'on veut on parle d'une piscine intérieure) pour retenir la chaleur.

Pendant le fonctionnement, la pompe à chaleur vibre et fait du bruit. Moins il y a de bruit sur le site, mieux c'est. Avant d’acheter, vous devriez trouver un moyen d’évaluer le niveau sonore produit par les différents modèles de pompe à chaleur.

Le coût de l'unité peut être considérablement affecté par la présence d'une unité de contrôle automatique. Si les fonds le permettent, vous ne devriez pas refuser cet ajout moderne et pratique. Premièrement, l'automatisation augmente le confort d'utilisation de l'équipement, puisque vous n'avez pas besoin d'être constamment distrait pour l'allumer, le régler, l'éteindre, etc.

Le système de contrôle automatique des pompes à chaleur modernes facilite le fonctionnement de l'appareil, augmente son efficacité de fonctionnement et prolonge sa durée de vie

Deuxièmement, le fonctionnement de l'appareil en mode automatique augmente considérablement sa durée de vie, c'est-à-dire durée de vie. Mais des pannes sont toujours possibles. Avoir correctement rempli les documents de garantie de l'appareil contribuera à minimiser les problèmes liés au fonctionnement de la pompe à chaleur.

Cependant, disposer d’un formulaire officiel tamponné ne suffit pas. Parfois, les vendeurs gardent modestement le silence sur le fait que les réparations sous garantie sont effectuées uniquement par une entreprise spécialisée située à une centaine de kilomètres du lieu d'installation de l'équipement.

Il arrivait également que l'appareil doive être envoyé à l'étranger pour réparation. Un tel service de garantie est extrêmement gênant, car il prend des mois au propriétaire.

Les artisans habitués aux réparations simples d'appareils électroménagers doivent étudier à l'avance les caractéristiques de l'appareil du modèle sélectionné et l'accès aux pièces de rechange. Si les pièces nécessaires ne sont pas disponibles à proximité, vous devrez les commander spécialement, payer des délais de livraison longs, etc. la prudence aidera à éviter de tels problèmes.

Si le coût d’une pompe à chaleur fabriquée en usine semble exorbitant, il peut être assembler de vos propres mains. La façon dont une unité est construite à partir de matières premières pratiquement gaspillées est décrite dans l'article que nous recommandons.

Fonctionnalités d'installation de l'appareil

La procédure de raccordement d'une pompe à chaleur de piscine dépend des caractéristiques du modèle spécifique. Par conséquent, avant de commencer les travaux, vous devez étudier attentivement les instructions du fabricant et suivre strictement les exigences et les recommandations qui y sont contenues. Généralement, les modèles industriels sont fournis déjà assemblés et avec un ensemble de composants nécessaires à l'installation.

Schéma de fonctionnement d'une pompe à chaleur raccordée à une piscine :
1 — Pompe à chaleur pour la piscine
2 - Dispositif de télécommande
3 – De l’eau propre pour la piscine
4 - Pompe de circulation
5 - Bypass (canal de bypass) et vannes de régulation
6 - Tuyau d'arrivée d'eau de la piscine
7 - Filtrer

Lors du raccordement, vous devrez installer quelques tuyaux et fournir de l'électricité. Le chauffe-eau est installé dans le système d'entretien de la piscine de manière à être situé après le système de filtration et avant l'électrolyseur.

Comme le montre ce schéma, la pompe à chaleur doit être connectée après le filtre à eau, mais avant l'appareil de chloration.

Il est très important de choisir le bon endroit pour installer l’équipement. Généralement pompe à chaleur air-eau est une unité de taille impressionnante, qui rappelle l’unité extérieure d’un climatiseur split-system.

Pour installer la pompe à chaleur aérothermique, il est nécessaire de choisir un endroit suffisamment spacieux, qui doit être protégé des facteurs externes, par exemple à l'aide d'un auvent.

L'emplacement d'installation de ces équipements doit répondre aux exigences suivantes :

• bonne ventilation;
• absence d'obstacles au mouvement des masses d'air ;
• distance du feu ouvert et d'autres sources de chaleur ;
• protection contre les facteurs environnementaux externes : précipitations, débris tombant d’en haut, etc. ;
• accessibilité pour l’entretien et les réparations nécessaires.

Le plus souvent, la pompe à chaleur est installée sous un auvent. Pour une protection supplémentaire, vous pouvez installer quelques parois latérales, mais elles ne doivent en aucun cas gêner le flux d'air pompé par les ventilateurs.

La pompe est montée sur un châssis métallique, le socle doit être strictement horizontal. Cela minimisera les problèmes tels que les vibrations et le bruit pendant le fonctionnement de l'appareil et protégera également l'appareil contre les dommages.

La pompe à chaleur aérothermique doit être installée sur une base solide et strictement horizontale. Cela réduira les vibrations pendant son fonctionnement et réduira la quantité de bruit.

Lors de l’installation de la thermopompe et de son raccordement au système, il est important de s’assurer que tous ses éléments sont propres. Cela ne ferait pas de mal de vérifier la surface intérieure des tuyaux utilisés pour réaliser le raccordement.

Tous les raccords de tuyaux dans lesquels circule l'eau doivent être soigneusement scellés et vérifiés pour détecter les fuites. Pour éviter que les vibrations de la pompe à chaleur lors de son fonctionnement ne soient transmises au reste du système, il est judicieux d'envisager un raccordement à l'aide de tuyaux flexibles.

L’alimentation électrique de la pompe à chaleur nécessitera une attention particulière. Il doit respecter pleinement les règles d'installation des équipements électriques, en tenant compte de toutes les exigences de sécurité incendie.

Il y a généralement un niveau d’humidité élevé autour d’une piscine et la probabilité que des équipements électriques entrent en contact avec l’eau augmente considérablement. Par conséquent, il est nécessaire d'isoler soigneusement tous les contacts électriques, en les protégeant en outre d'un éventuel contact avec l'humidité.

Dans le schéma de raccordement de la pompe à chaleur à l'alimentation électrique, il est impératif d'inclure des interrupteurs automatiques, équipés de capteurs réagissant aux augmentations de température. Vous aurez également besoin de dispositifs de protection qui empêcheront les fuites de courant.

Tous les composants conducteurs doivent être mis à la terre. Pour connecter les câbles, à la fois d'alimentation et de contrôle, vous aurez besoin de borniers spéciaux. Les instructions du fabricant indiquent généralement la section requise des câbles électriques à travers lesquels l'équipement peut être connecté à l'alimentation électrique.

Ces données doivent être respectées. La section du câble peut être plus grande que celle recommandée, mais pas plus petite.

L'installation d'une pompe à chaleur pour chauffer l'eau de piscine est réalisée conformément aux recommandations du fabricant. Il est généralement installé après le système de traitement de l’eau, mais avant l’appareil de chloration, s’il est disponible.

Pompe à chaleur maison : est-ce possible ?

Si vous fabriquez vous-même une pompe à chaleur, vous pouvez économiser beaucoup, mais l'efficacité de tels appareils est quelque peu inférieure à celle des modèles fabriqués industriellement. Tout d’abord, des éléments de pompe individuels sont fabriqués, puis ils sont combinés dans un système commun. L'évaporateur peut être constitué d'un grand réservoir en plastique. Une bobine de cuivre est installée à l'intérieur.

Pour fabriquer une bobine, un tuyau en cuivre peut être soigneusement enroulé autour d'une bouteille de gaz ou d'un autre objet cylindrique approprié pour lui donner la forme souhaitée. Un autre serpentin est réalisé de la même manière - pour l'évaporateur. Cet élément est placé à l'intérieur d'une autre cuve, cette fois en métal, des travaux de soudure seront nécessaires.

Le compresseur est simplement acheté ou retiré d'un autre appareil, par exemple d'un climatiseur en panne. Lorsque ces trois appareils sont prêts, ils sont connectés à un système commun. Le compresseur est ensuite chargé de réfrigérant. Il ne reste plus qu'à connecter l'évaporateur à un ventilateur qui souffle de l'air, et le condenseur au système de chauffage de l'eau de la piscine.

Conception nettement plus complexe pompe à chaleur eau-eau. Sa construction nécessite la présence d'une rivière ou d'un réservoir naturel à proximité du site ; s'ils n'existent pas, des puits sont alors forés. Toutefois, s’il est impossible d’obtenir de l’énergie à partir de l’air pour des raisons techniques, cette option sera également utile.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

L'expérience pratique du chauffage de l'eau de piscine à l'aide de pompes à chaleur est présentée dans la vidéo suivante :

Le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur aérothermique est clairement démontré ici :

Cette vidéo donne un aperçu très détaillé du fonctionnement et de la conception du modèle de pompe à chaleur air/eau :

Une pompe à chaleur est un moyen pratique, efficace et écologique de chauffer une piscine. Avec une utilisation appropriée, le coût du modèle sera amorti très rapidement et une installation appropriée augmentera considérablement la durée de vie de l'appareil.

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