Le Chauffage thermodynamique
 

  Chauffage thermodynamique (ou pompe à chaleur)


Le chauffage, à l'aide de l'énergie électrique dissipée par effet Joule, est coûteux, même avec un rendement voisin de 100%. Aussi, s'efforce-t-on d'utiliser à cet effet cette énergie sous une forme plus noble, en lui faisant déplacer la chaleur des corps. En effet, tous les corps, même froids, contiennent une certaine quantité de chaleur, mais généralement à une température trop basse pour pouvoir être utilisée en chauffage. Aussi, convient-il d'en relever le niveau en la portant à une température suffisante pour alimenter les corps de chauffe.
 

 

 

C'est en somme le principe de la machine frigorifique. L'énergie calorifique disponible au condenseur de cette machine est utilisée au chauffage, tandis que l'évaporateur de la machine absorbe de la chaleur puisée à une source froide. Aussi, ce procédé est-il parfois appelé, d'une façon paradoxale, chauffage par machine frigorifique. Le liquide est sous-refroidi après condensation, et la détente s'effectue sans récupération de travail. Dans les cas moyens, ce coefficient de performance réel est de l'ordre de 4, c'est-à-dire que 1 kWh produit 3 500 calories environ.


 Avantages et inconvénients. Ce rendement pratique élevé permet d'obtenir des calories à relativement bon marché. De plus, comme le chauffage électrique, il supprime la cheminée, l'approvisionnement du combustible, ainsi que les déchets de la combustion. Le froid peut être utilisé pour les usages industriels ou domestiques, ou encore pour des usages climatiques si l'immeuble utilise une installation de conditionnement d'air. Malheureusement, les frais de première installation et les frais d'entretien de ces machines sont relativement élevés. De plus, pour obtenir un bon rendement, il faut que le chauffage soit réalisé avec des appareils à basse température, et non pas des radiateurs à 90°C. D'où l'intérêt des surfaces de chauffe par rayonnement alimentées par de l'eau à une température inférieure à 40°C. La solution idéale consiste évidemment à grouper des installations ayant des besoins thermiques contraires. Par exemple, installation d'une piscine à côté d'une piste de glace, les calories retirées à l'eau et à l'air du skating servant à chauffer l'eau et l'air de la piscine. Lorsqu'on n'a pas l'emploi du froid — sous-produit de la production de chaleur, il faut en assurer l'évacuation. C'est pourquoi la source froide est habituellement constituée :
a) soit par l'air extérieur. Mais alors, dans ce cas, il faut que cet air refroidi soit renvoyé suffisamment loin du local à chauffer, pour ne pas refroidir l'ambiance extérieure;
b) soit par l'eau d'une rivière, sous réserve que sa température reste suffisamment élevée pour qu'en prélevant de la chaleur, on ne risque pas de provoquer le gel;
c) soit par de l'eau chaude puisée dans le sol et dont la température varie avec la région et la profondeur. Ainsi à Paris, en pompant l'eau dans l'Albien à des profondeurs comprises entre 500 et 700m, on peut obtenir de l'eau pure vers 28°C qui, après refroidissement, peut être utilisée comme eau potable.
Les centrales nucléaires produisent de l'électricité à relativement bon marché et pouvant être utilisée soit au chauffage direct des locaux, soit à l'alimentation de pompes à chaleur. C'est pourquoi les constructeurs se préoccupent de les construire à bas prix, et il est probable que d'ici quelques années ces pompes à chaleur présenteront un débouché important pour l'industrie du génie climatique.

 

 

- Menu chauffage -