Pourquoi la mesure de la chaleur dans les pompes à chaleur est-elle essentielle
May 15, 2025, 13 minute read
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Dans les applications de chauffage et de refroidissement, une métrologie précise de l’énergie et de la chaleur est une caractéristique essentielle pour établir l’efficacité de tout système.
Dans le domaine des pompes à chaleur, la métrologie thermique deviendra bientôt une exigence obligatoire. La directive actuelle « Ecodesign 2009/125/CE » sera remplacée prochainement par un nouveau règlement intitulé « Ecodesign for Sustainable Products Regulation ». Les projets actuels montrent que les exigences en matière de transparence vis-à-vis des utilisateurs finaux concernant l’efficacité énergétique des systèmes de chauffage augmentent considérablement.
Que dit le Règlement sur la métrologie thermique dans les pompes à chaleur ?
| Écart de température Δθ | Δθ ≤ 5K | 5K < Δθ ≤ 10K | Δθ ≥ 10K |
|---|---|---|---|
| Tolérance ± | 15 % | 10 % | 7,5 % |
Comment la solution d’Allengra peut-elle aider à répondre aux exigences des pompes à chaleur ?
Ces futures exigences de précision ne peuvent être satisfaites qu’avec un compteur de chaleur intégré qui détecte à la fois le débit et l’écart de température dans un seul appareil.
L'utilisation des capteurs de débit ALSONIC d’Allengra permet de répondre à ces nouvelles exigences, car les débitmètres offrent une métrologie ultrasonore du débit ainsi qu’une métrologie différentielle de température intégrée. Pour une métrologie continue de la chaleur, les deux capteurs de température PT1000 sont déjà associés en usine pour les circuits aller et retour. En conséquence, une précision de mesure de ± 0,3 K peut être atteinte pour l’écart de température.
En combinaison avec la précision de mesure du débit de ± 2 %, les résultats suivants en termes de précision de mesure de la quantité de chaleur sont obtenus :
| Écart de température Δϑ | 3K | 4K | 5K | 10K | 20K |
| Tolérance ± | ± 12 % | ± 9,5 % | ± 8 % | ± 5 % | ± 3,5 % |
En conclusion, non seulement les exigences minimales sont respectées, mais la solution offre également de nombreux autres avantages, tels que :
La collecte des trois valeurs mesurées dans un seul dispositif :
Un seul appareil, avec une seule interface hydraulique et une seule interface électronique, suffit dans la pompe à chaleur pour effectuer tous les calculs précis.
Cela réduit les coûts, accélère le temps d’installation de la pompe à chaleur et diminue la complexité liée à l’approvisionnement et au stockage.
Sinon, les constructeurs de pompes à chaleur devraient associer manuellement les capteurs de température pendant leur propre processus de production, ce qui ne fonctionne précisément que si les capteurs sont immergés dans un milieu liquide. Cette démarche représente un effort difficilement envisageable compte tenu de la pression concurrentielle croissante sur le marché des pompes à chaleur.
Le microcontrôleur intégré peut calculer directement l’énergie thermique instantanée, additionner les valeurs sur une période donnée et exécuter des analyses supplémentaires.
Par exemple, l’énergie thermique et frigorifique peut facilement être séparée pour distinguer le fonctionnement hivernal et estival. Une simple liaison de communication bus suffit pour transmettre toutes les données vers le contrôleur, accompagnées d’informations diagnostiques complémentaires.
Grâce à cette multifonctionnalité, le capteur ultrasonore surpassera les autres principes de mesure du débit tels que les capteurs à vortex ou à turbine. Intégrer une fonction de métrologie thermique dans une solution basée sur un vortex ou une turbine s’avère finalement inférieure en termes de rapport qualité-prix.
Les nouvelles exigences du règlement Ecodesign précisent également que la métrologie indirecte du débit volumique via la pompe de circulation est inadaptée. Utiliser la puissance électrique, la vitesse et la différence de pression pour déterminer le débit est trop imprécis pour une métrologie précise de la quantité de chaleur.
Sources :
