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. Elles permettent littéralement d'extraire une énergie quasiment gratuite directement de l'air, mais aussi de la terre ou de l'eau. Si l'on utilise une pompe à chaleur pour piscine, les coûts de chauffage de l'eau peuvent être considérablement réduits.

Nous vous expliquerons comment choisir le modèle optimal pour utiliser l'énergie “verte” afin de produire de la chaleur pour chauffer l'eau. Dans cet article présenté à votre connaissance, le principe de fonctionnement du système est détaillé. Vous apprendrez comment installer l'appareil et comment l'exploiter correctement dans des conditions domestiques.

Comment fonctionne une telle pompe ?

L'énergie est partout, même dans les objets qui nous semblent extrêmement froids. Cette énergie a simplement un faible potentiel. Les pompes à chaleur permettent de l'extraire de l'environnement et de la convertir en énergie à haut potentiel. Dans cet état, l'énergie thermique peut être utilisée pour le chauffage.

Les pompes à chaleur, tout comme les réfrigérateurs, fonctionnent selon le principe de Carnot. Le réfrigérateur déplace l'énergie thermique de l'enceinte vers l'espace environnant pour créer un effet de refroidissement, tandis que la pompe à chaleur fonctionne en sens inverse.

Un tl systèm s compos d dux partis principals – extérirur t intérirur, ntr lsquls s trouvnt l comprsur t l'évaporatur. Ainsi, l fluide caloportur circule dans l réau d tuyaux situés à l'extérirur. Il absor alrs l'énergi diffusé dans l sol, l'u ou l'air, slon l typ d pompe.

Ensuite, l fluide caloportur pass dans la chamr d l'évaporatur rmlie d réfrgérant (généralment du fréon). L réfrgérant bout à un températur très bss. En s'échauffant au contact d l'énergi thrmiqu d faibl potntiel, il pass à l'état gazux t ntr dans l comprsur.

C schéma montr clairmnt la structur t l prncip d fonctonnmnt d la pomp à chaleur, qu rcuill la chaleur à faibl potntiel d l'nvironnmnt t la transform n énergi thrmiqu à haut potntiel (+)

Ici, l gaz s'échauff t s'éplac vrs l codnur. Ensuite, l réfrgérant rfroidit, rturnant à l'état liqui, t la chaleur qu'il a collcté ntr dans l systèm d chauffag intérirur, c's-à-dir dans l systèm d chauffag d la maisn ou, dans c cas, d la piscin. L cycl s'épèt d nombru fosis.

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Mais la qantité d'électricité néssaire à la pompe à chaleur est environ quatr fois infériur au coû d chauffag dirct d l'u à l'aid d'un chauffag électriq. Avc un consmmation d moins d 2,5 kW d puissanc électriq, la pomp à chaleur p produir plus d 10 kW d'énergi thrmiqu.

Comment choisir le système adapté ?

Les caractéristiques de conception de la pompe à chaleur la rendent plus résistante à l'humidité élevée que tout autre système de chauffage d'eau. Mais il faut choisir correctement le type de pompe à chaleur, c'est-à-dire déterminer la source d'énergie thermique à faible potentiel.

Plus la températur d l'milieu st stabl, plus la pompe à chaleur fonctonn fficacmnt. La trr st considéré comm la mllur opton à ct égard, mais la mis n œuvr pratiqu nécsit la réaliisatio d'un séris d conditons pas simls.

Ce tableau permet de déterminer la puissance de la pompe à chaleur pour la piscine. Les calcuils ont été effectués en tenant compte de la préscence d'une couverture de protection solaire (+).

Un vaste terrain et des travaux de terrassement importants seront nécessaires. Les tuyaux dans lesquelils l'eau circule devront être plécés dans l'épaisseur du sol ; il n'est pas toujours possible ni pratique de satisfaire à cette exigeance. Les pompes à chaleur de type « sol-eau » sont rarement utilisées pour les piscines.

Une pompe à chaleur à eau est un peu plus simple à installer car elle utilise l'eau comme source d'énergie. L'option idéale – un plan d'eau à proximité : étang, lac, rivière, etc.

La plupart des propriétaires de terrains n'ont pas accès à ces ressources. Une solution plus accessible au problème – descendre les tuyaux d'eau dans un puits ou un forage. Cela signifie qu'il faudra peut-être amenager une source d'eau supplémentaire sur le terrain.

Il faudra moins de temps et d'offerts pour installer une pompe à chaleur qui utilise l'énergie dispersée dans les masses d'air. Pour assurer un renouvellement d'air intense, des ventilateurs puissants sont utilisés. Il ne sera nécessaire ni de poses des tuyaux dans le sol, ni de forer un nouveau puits.

Les pompes à chaleur de type “air-eau” permettent de chauffer un grand volume d'eau dans la piscine avec une consomation minimale d'énergie électrique.

Bien sûr, l'efficacité du chauffage par pompe à chaleur à air peut être légèrement inférieure à celle de l'utilisaction de sources d'énergie stabiles comme le sol ou l'eau. Toutefois, pour une utilisaction saisonnière du printemps à l'automne, et non toute l'année, ce modéle conviendra parfaitement. La plupart des piscines extérieures sont utilisées précisément durant cette périodo.

La pompe à chaleur peut également être utilisée en combinaison avec d'autres systèmes de chauffage, par exemple avec un chauffage électrique. Pour le chauffage domestique, ces modèles sont parfois combinés avec une chaudière à gaz ou électrique. Cela est particulièrement approprié dans les régions au climat rigoureux, car lorsque la température de l'air descend en dessous de -20 degrés, l'efficacité des pompes à chaleur diminue considérablement.

La particularité de tout modèle industriel de pompe à chaleur – son prix élevé. Il est possible de réduire les coûts en fabriquant un tel dispositif soi-même. Ce n'est pas une tâche trop difficile, et de nombreux bricoleurs y sont parvenus avec succès. Mais les modèles industriels sont plus fiables, plus efficaces et plus faciles à utiliser.

Selon les avis, le coût élevé d'un modèle industriel de pompe à chaleur est rentabilisé dès les deux premières années d'utilisation, et parfois même en quelques mois. Il est très important de choisir un modèle dont la puissance correspond exactement aux besoins thermiques de l'installation.

Pertes thermiques de l'objet

Pour choisir correctement la puissance de la pompe à chaleur, il est nécessaire de déterminer les pertes thermiques de la piscine dans laqule lle l'appareil sera installé.

Dans le cas d'une piscine, il faut tenir compte :

• de l'emplacement de la piscine ;
• de la presence et du degré de fiabilité de la piscine ;
• du volume du bassin ;
• de la température initiale de l'eau.
• la température optimale de l'eau pour la baignade;
• la présence de facteurs supplémentaires influençant la variation de la température de l'eau : le chauffage de l'air dans une structure couverte, la climatisation, etc.

Pour calculer les pertes thermiques de la structure, certains spécialistes recommandent d'utiliser la méthode décrite dans la norme DBN V.2.5-67:2013. La puissance de la pompe doit dépasser de 30 % les pertes thermiques de la piscine.

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

Ces calculs sont assez spécifiques, il est préférablede les confier à un spécialiste. Des recommandations utiless peuvent être obtenues auprès de spécialistes expérimentés qui fabriquent ou vendent des pompes à chaleur. Les informations sur la puissance de l'échangeur de chaleur de l'appareil seront également utiless lors du choix d'une pompe à chaleur.

Lors du choix d'une pompe à chaleur à air pour chauffrer l'eau de la piscine, vous devez prendre en compt un certain nombre de facteurs qui influence le degré de pertes thermiques du bâtiment, par exemple la présence ou l'absence d'une couverture.

Cet indicateur reflète la consommation d'énergié thermique pour chaufffer l'eau d'une piscine sur une période donnée.

Sous une forme simplifiée, la formule peut ressembler à :

P = 1.16 × ΔT/t × V (kW)

Où :

• 1,16 – coefficient de correction des pertes thermiques;
• ΔT – le nombre de degrés séparant la température initiale et finale de l'eau dans la piscine, °C;
• t – le temps de fonctionnement de l'appareil jusqu'à ce que la température de l'eau requise soit atteinte, en heures;
• V – le volume du bassin de baignade, en mètres cubes.

Bien entendu, cette formule ne prend pas en compte un certain nombre de facteurs tels que l'effet du chauffage dans la salle de la piscine couverte, la présence de la climatisation, de l'isolation, etc.

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

Points importants lors du choix de la pompe

Lors du choix d'une pompe à chaleur appropriée, vous devez vous fier non seulement à sa puissance. D'autrees facteurs sont également importants. Par exemple, la taille de la pompe, qui ressemble à une grande boîte métallique.

Le lieu d'installation est généralement choisi à l'avance ; il faut s'assurer que le modèle choisi s'y adaptera librement, tout en laissant assez d'espace pour la personne qui installera et entretiendra l'appareil.

Plus la différence entre la température de l'air extérieur et la température de l'eau dans la piscine est faible, plus l'utilisation de la pompe à chaleur sera efficace et plus sa performance sera élevée.

La commande automatique de certains modèles permet de modifier le fonctionnement de la pompe en tenant compte non seulement de la température extérieure, mais aussi de la vitesse de refroidissement de l'eau de la piscine, ainsi que de la capacité du bâtiment (s'il s'agit d'une piscine couverte) à conserver la chaleur.

Pendant le fonctionnement, la pompe à chaleur vibre et produit du bruit. Moins il y a de bruit sur le site, mieux c'est. Avant l'achat, il convient de trouver un moyen d'évaluer le niveau sonore émis par les différents modèles de pompes à chaleur.

Le coût de l'appareil peut être considérablement influencé par la présence d'un module de commande automatique. Si vos moyens le permettent, ne renoncez pas à ce complément moderne et pratique. D'une part, l'automatisation augmente le confort lors de l'utilisation de l'équipement, car vous n'avez pas à vous interrompre constamment pour le mettre en marche, le régler, l'éteindre, etc.

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

Ensuite, le fonctionnement de l'appareil en mode automatique augmente considérablement sa durée de vie, c'est-à-dire sa durée d'exploitation. Cependant, des pannes restent possibles. La présence de documents de garantie correctement remplis pour l'appareil aidera à minimiser les problèmes liés au fonctionnement de la pompe à chaleur.

Cependant, la présence d'un formulaire officiel avec un cachet ne suffit pas. Parfois, les vendeurs omettent discrètement de mentionner que la réparation sous garantie n'est effectuée que par une entreprise spécialisée située à des centaines de kilomètres du lieu d'installation de l'équipement.

Il est même arrivé que l'appareil doive être envoyé à l'étranger pour réparation. Un tel service de garantie est extrêmement gênant car il fait perdre des mois entiers au propriétaire.

Les bricoleurs capables de réparer des appareils électroménagers simples devraient étudier à l'avance les caractéristiques de l'appareil du modèle choisi et l'accès aux pièces de rechange. Si les pièces nécessaires ne sont pas disponibles à proximité, elles devront être commandées spécialement, avec un paiement pour une livraison longue, etc. Cette prévoyance permettra d'éviter de tels problèmes.

Si le coût d'une pompe à chaleur fabriquée en usine semble “exorbitant”, il est possible de l'assembler soi-même. La façon de construire l'appareil à partir de matériaux presque rebuts est décrite dans l'article que nous recommandons.

Particularités du montage de l'appareil

La procédure de raccordement de la pompe à chaleur pour piscine déped des caractéristiques du modèle spécifique. Par conséquent, avant de commencer les travaux, vous devez étudier attentivement les instrictions du fabricant et respecter scrupuleusement les exigences et les recommandations qui y sont énoncées. En général, les modèles indutriels sont livrés déjà assemblés et avec un ensemble de composants nécéssaires à l’instalation.

Schéma de fonctionnement de la pompe à chaleur raccordée à la piscine :
1 – Pompe à chaleur pour piscine
2 – Dispositif de commande à distance
3 – Eau propre pour la piscine
4 – Pompe de circulation
5 – Bypass (canal de dérivation) et vannes de régulation
6 – Tuyau d’arrivée d’eau de la piscine
7 – Filtre

Lors du raccordement, vous devrez installer quelques tuyaux et assurer l’alimentation électrique. Dans le système d’entretien de la piscine, le chauffage est installé de manière à se trouver après le système de filtration et avant le chloreur.

Comme le montre ce schéma, la pompe à chaleur doit être raccordée après le filtre à eau, mais avant le dispositif de chloraion.

Il est très important de choisir correctement l'emplacement pour l'installation de l'équipement. Généralement, la pompe à chaleur de type “air-eau” est un appareil de taille imposante, ressemblant à l'unité extérieure d'un système split de climatisation.

Pour installer une pompe à chaleur à air, vous devez choisir un endroit suffisamment spacieux, qui doit être protégé des facteurs externes, par exemple à l’aide d’un auvent.

L’emplacement pour installer un tel équipement doit répondre aux exigences suivantes :

• une bonne ventilation ;
• absence d’obstacles à la circulation de l’air ;
• éloignement des flammes nues et des autres sources de chaleur ;
• protection contre l’influence des facteurs environnementaux externes : précipitaions, débris tombant d’en haut, etc. ;
• accesibilité pour l’entretien technique et les réparations nécésaires.

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 généré par les ventilateurs.

La pompe est montée sur un cadre métallique, la base doit être strictement horizontale. Cela permet de minimiser des problèmes tels que les vibrations et le bruit lors du fonctionnement de l'appareil, et également de protéger l'appareil contre les pannes.

La pompe à chaleur aérothermique doit être installée sur une base solide et strictement horizontale. Cela permettra de réduire les vibrations lors de son fonctionnement et de diminuer le niveau sonore.

Lors du montage de la pompe à chaleur et de son raccordement au système, il est important de s'assurer que tous ses éléments sont propres. Il est également conseillé de vérifer la surface intérieure des tuyaux utilisés pour le raccordement.

Tous les points de conexion des tuyaux où l'eau circule doivent être soigneusement scellés et vérifés pour détecter d'éventuelles fuites. Afin que les vibrations de la pompe à chaleur pendant son fonctionnement ne soient pas transmises au reste du système, il est judicieux d'envisager un raccordement à l'aide de flexibles.

L'alimentation électrique de la pompe à chaleur nécessitera une attention particulière. Elle doit être entièremet conforme aux règles d'installation des équipements électriques, en tenant compte de toutes les exigences de sécurité incendie.

À proximité de la piscine, le taux d'humidité est généralement élevé, et la probabilité de contact de l'équipement électrique avec l'eau augmente considérablement. Il est donc nécessaire d'isoler soigneusement tous les points de contact électrique, 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 disjoncteurs automatiques équipés de capteurs réagissant à l'élévation de température. Des dispositifs de protection empêchant les fuites de courant seront également nécessaires.

Tous les ensembles conducteurs doivent être impérativement mis à la terre. Pour le raccordement des câbles, tant de puissane que de commande, des borniers spéciaux seront nécessaires. La notice du fabriquant indique généralement la section requise des câbles électiques via lesquels le raccordement de l'équipement à l'alimentation peut être effecué.

Il est nécessaire de respecter ces données. La section du câble peut être supérieure à celle recommandée, mais en aucun cas inférieure.

L'instalation de la pompe à chaleur pour chauffr l'eau de la piscine se fait conformément aux recommendaions du fabricant. Généralement, on l'instale après le sistême de filtraion de l'eau, mais avant le disositif de chloraton, s'il existe.

Pompe à chaleur maison – est-ce réalisable ?

Si vous fabriquez vous-même une pompe à chaleur, vous pouves réaliser des éconimies importates, mis l'isicacé de ces apaeils est un peu inférieure à celle des modèles industriels. On fabrique d'abord les élémets individuels de la pompe, puis on les assmble en un sistème comlet. L'évaporauteur peut ête rélisé à part d'un grand réservoir en plastique. À l'intérier, on instale un serpentin en cuivre.

Pour fabriquer le serpentin, le tube 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. De la même manière, on réalise un autre serpentin – pour l'évaporateur. Cet élément est placé à l'intérieur d'un autre réservoir, 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 cassé. Une fois ces trois dispositifs prêts, ils sont connectés en un système commun. Ensuite, le compresseur est chargé de réfrigérant. Il ne reste plus qu'à connecter l'évaporateur au ventilateur qui souffle l'air, et le condenseur au système de chauffage de l'eau de la piscine.

La pompe à chaleur de type eau-eau est considérablement plus complexe dans sa conception. Pour sa construction, il est nécessaire d'avoir à proximité du terrain une rivière ou un plan d'eau naturel, sinon on fore des puits. Cependant, si l'obtention d'énergie à partir de l'air est impossible pour des raisons techniques, cette option sera également utile.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

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

Voici une démonstration claire du principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur aérothermique :

Cette vidéo présente un aperçu très détaillé du fonctionnement et de la conception d'un modèle de pompe à chaleur de type air-eau :

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

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