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Pompe à chaleur au CO2, une solution environnementale

Pompe à chaleur au CO2, une solution environnementale

Décryptage

La particularité d'une pompe à chaleur au CO2, c'est en premier lieu l'utilisation d'un fluide frigorigène naturel et une production importante d'eau chaude à haut rendement jusqu’à 90 degrés.

Le fluide frigorigène CO2 ou R744, ni toxique et sans récupération ; vers la réfrigération naturelle

Rappelons que la réglementation européenne F-Gaz (ou règlement N°517/2014) depuis 2015 n’a cessé d’évoluer pour promouvoir l’utilisation des fluides frigorigènes ayant un faible GWP (Global Warming Power) ou PRP (Potentiel de Réchauffement Planétaire).

La pompe à chaleur au CO2 - ou PAC CO2 - s’inscrit dans ce contexte visant à la réduction des gaz à effet de serre d’une part, et d’autre part c’est un système énergétique à haute efficacité qui génère de faibles coûts de fonctionnement. L’utilisation du dioxyde de carbone CO2 comme fluide frigorigène lui confère un avantage certain déjà sur le plan environnemental par rapport à d’autres réfrigérants ; notamment les HFC tels que R134a, R410A, R407C ; utilisés actuellement dans la plupart des pompes à chaleur sur le marché.

La pompe à chaleur au dioxyde de carbone le CO2, appelé professionnellement « fluide R744 » comme fluide frigorigène naturel. Il ne dégrade pas la couche d'ozone (potentiel de réduction de la couche d'ozone ODP = 0) et a un potentiel de réchauffement global extrêmement bas (potentiel de réchauffement global GWP = 1). Le dioxyde de carbone CO2 ne possède donc aucun potentiel de déplétion ozonique. Il n'est ni toxique, ni inflammable et est chimiquement inactif. Des propriétés qui n'exigent ni récupération, ni élimination. 

Vers une production accrue d’eau chaude sanitaire à température élevée

La pompe à chaleur au CO2 a été spécialement mise au point pour produire de l'eau chaude en quantités importantes et une puissance élevée même lorsque les températures extérieures sont basses.

Cela est particulièrement intéressant pour la production d'eau chaude sanitaire qui, compte-tenus de bâtiments de plus en plus isolés thermiquement, est prédominante dans les besoins et dans le bilan de consommation énergétique.

Dans le cas d'une pompe à chaleur thermodynamique standard avec des réfrigérants classiques de type HFC, la difficulté réside par température basse de maintenir de hauts niveaux de puissances thermiques, ainsi qu’un niveau de température d'eau chaude élevé. C'est souvent le point de basculement d’une eau chaude à 60°C (notamment pour l’ECS) qui demeure un des limitations de niveau de température délivré par les pompes à chaleur standards. En effet, dans le cas de l’eau chaude sanitaire, il faut aller bien au-dessus de 60°C surtout pour des problématiques de qualité sanitaire de l’eau. Les traitements thermiques anti-légionelles se situent à un niveau de l’ordre de 75°C pour éliminer la progression des bactéries de légionellose ; sous-entendu tout stockage inférieur à cette température (60°C) les favoriserait.

Pour les applications résidentielles, commerciales et industrielles où le besoin d'eau chaude est important. La pompe à chaleur à technologie CO2 - outre l’utilisation d’un fluide réfrigérant naturel - garantit un fonctionnement fiable.

La pompe à chaleur au CO2, pour ne citer que la référence de la solution Yuzen de chez Mitsubishi Electric, maintient toute sa puissance jusqu'à des températures de −3 ºC. De plus, l'unité convient pour des températures extérieures jusqu'à −25 ºC et peut fournir de l'eau chaude sanitaire bien au-dessus de 60°C jusqu’à 90°C, avec le gros avantage de ne pas nécessiter d’appoint électrique direct (qui souvent détériore le bilan énergétique).

 

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Un mot sur la technologie PAC CO2

La technologie sous-jacente est un circuit d'injection flash qui, via un compresseur et une ouverture d'injection spécialement conçue, fournit au système la quantité de fluide frigorigène optimale et garantit ainsi un fonctionnement très stable.

La solution Yuzen intègre les dernières avancées technologiques qui lui confèrent un haut rendement et lui assurent une augmentation considérable de son efficacité avec un COP entre 3 et 4 tout au long de l’année, notamment grâce à un refroidisseur à gaz/liquide enroulé en hélice et spiralé spécifiquement conçu par Mitsubishi Electric, assurant un échange et un transfert optimal de la chaleur qui induit un haut rendement.

Il en résulte donc un fonctionnement en PAC total à températures extérieures extrêmes et sans complément électrique avec une capacité/puissance de production constante. Sa production d’eau chaude sans risque de légionelle sans complément électrique, eau chaude est disponible mais également et surtout pour l’eau chaude sanitaire collective, soit en quantité.

 

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