Le fonctionnement d’une pompe à chaleur en cascade
Une cascade de pompes à chaleur fonctionne en utilisant plusieurs pompes à chaleur extérieures qui sont connectées à des modules hydrauliques dans la chaufferie grâce à des tuyaux spéciaux où passe le fluide frigorigène. Ces modules hydrauliques intègrent un gestionnaire de pompes à chaleur qui contrôle automatiquement toutes les pompes extérieures. Les cascades de pompes à chaleur ont un système spécial qui calcule la meilleure performance possible en fonction de la puissance utilisée par les pompes extérieures, de la chaleur nécessaire à un moment donné et de la température extérieure, puis ajuste le fonctionnement de chaque pompe à chaleur en cascade pour qu'elle puisse fournir la chaleur requise. En optant pour plusieurs pompes à chaleur air-eau agissant en cascade, il devient possible d'augmenter la capacité globale de chauffage en exploitant plusieurs sources d'air extérieur.
Ce processus garantit que le bâtiment conserve un niveau de confort thermique optimal même lorsque les températures extérieures plongent considérablement. De plus, cette configuration répartit la charge de travail entre les différentes pompes à chaleur, ce qui peut prolonger leur durée de vie, améliorer leur efficacité énergétique et permettre une utilisation optimale de la technologie inverter sur chaque unité intérieure.
Contrairement aux pompes à chaleur air-eau, les pompes à chaleur air-air sont spécialement conçues pour chauffer ou refroidir l'air directement, sans nécessiter un circuit d'eau intermédiaire. Étant indépendante d'un échange avec un circuit d'eau, elle ne requiert généralement pas de système en cascade. De plus, d'autres solutions technologiques, comme les systèmes multi-splits, se révèlent plus appropriées pour répondre aux besoins de chauffage ou de refroidissement dans plusieurs zones avec des pompes à chaleur air-air, sans nécessiter de configuration en cascade.
Les avantages d’une pompe à chaleur en cascade
Comme évoqué précédemment, la pompe à chaleur en cascade présente une variété d'avantages qui peuvent être résumés comme cela :
- Efficacité énergétique accrue : en utilisant plusieurs pompes à chaleur en cascade, il est possible d'atteindre un rendement global plus élevé. Cela permet de maximiser l'efficacité énergétique du système, car chaque unité peut fonctionner à son rendement optimal.
- Meilleure adaptabilité aux variations de charge : les cascades de pompes à chaleur peuvent s'adapter plus efficacement aux variations de la demande de chauffage. Lorsque la demande est faible, certaines unités peuvent être éteintes ou fonctionner à une capacité réduite, ce qui évite la surconsommation d'énergie.
- Fiabilité améliorée : en utilisant plusieurs unités, le système peut être conçu de manière redondante, ce qui réduit les risques de panne totale. Si l'une des unités tombe en panne, les autres peuvent continuer à fonctionner, assurant ainsi une certaine continuité du chauffage.
- Flexibilité de conception : les cascades de pompes à chaleur offrent une flexibilité de conception en permettant de dimensionner le système en fonction des besoins spécifiques de l'installation. Cela peut être particulièrement utile dans les bâtiments de grande taille ou complexes.
- Possibilité de fonctionner avec des énergies renouvelables : la pompe à chaleur en cascade peut être associée à des sources d'énergie renouvelable telle que des systèmes photovoltaïques, limitant ainsi son impact environnemental.
- Amélioration du confort : en optimisant la répartition de la charge thermique entre plusieurs unités, une cascade de pompes à chaleur peut garantir un maintien plus stable et homogène de la température, favorisant ainsi un confort thermique optimal. De plus, la pompe à chaleur en cascade distingue par son niveau sonore très bas, contribuant ainsi à un environnement paisible.
- Économies financières : bien que l'investissement initial soit généralement plus élevé qu'avec une seule pompe à chaleur, les économies d'énergie réalisées au fil du temps peuvent compenser ces coûts supplémentaires, ce qui peut rendre la cascade de pompes à chaleur plus rentable à long terme.
Les prérequis pour installer une pompe à chaleur en cascade
Pour installer avec succès une pompe à chaleur en cascade dans une habitation, plusieurs conditions doivent être remplies :
- Isolation de haute qualité : il est impératif que l'habitation soit correctement isolée afin d'assurer le rendement énergétique optimal de la pompe à chaleur. Une isolation efficace réduit les pertes de chaleur et maximise l'efficacité du système.
- Choix judicieux de l'emplacement : l’emplacement de l'unité extérieure revêt une importance cruciale. Il doit tenir compte de divers facteurs, tels que l'espace disponible et les règlements locaux concernant le bruit. Un espace extérieur doit être prévu pour accueillir l'unité extérieure de la pompe à chaleur, en tenant compte des spécifications techniques de l'unité et des considérations d'accès et d'entretien.
- Compatibilité avec le système de chauffage central : afin d'assurer le bon fonctionnement de la pompe à chaleur air-eau, il est essentiel qu'elle soit compatible avec les diffuseurs de chaleur existants dans le système de chauffage central.
- Installation par un professionnel certifié : il est fortement recommandé de faire appel à un professionnel certifié RGE, pour réaliser l'installation. Cette certification garantit que l'installation sera conforme aux normes et aux exigences de performance, assurant ainsi un fonctionnement optimal de la cascade de pompes à chaleur.
En respectant ces prérequis, l'installation d'une pompe à chaleur en cascade peut fournir un système de chauffage efficace, économique et respectueux de l'environnement pour une habitation.
Notons également que la surface minimale requise pour installer une cascade de pompes à chaleur dépend de plusieurs facteurs, notamment de la taille des unités de pompe à chaleur, de l'emplacement disponible, de l'efficacité énergétique souhaitée et des besoins de chauffage de la structure à chauffer. En général, les cascades de pompes à chaleur sont plus couramment installées dans des bâtiments de taille moyenne à grande, tels que des immeubles d'appartements, des bâtiments de bureaux, des hôtels ou des installations industrielles, plutôt que dans de petites maisons unifamiliales. Les besoins en chauffage de ces structures sont généralement plus importants, ce qui rend l'utilisation de pompes à chaleur à grande échelle plus justifiée.
