1. Contexte thermodynamique
Basé sur le cycle de Carnot, le COP maximal théorique d'une pompe à chaleur air-air est défini comme :
COP_max = T_chaud / (T_chaud - T_froid)
Où T est la température absolue en Kelvin. La formule montre que plus la différence de température entre la source et le puits est faible, plus l'efficacité est élevée.
Dans les systèmes réels, la température de fonctionnement réelle est beaucoup plus basse que ce maximum théorique. Selon le Manuel ASHRAE (2020), les pompes à chaleur air-air modernes n'atteignent généralement que 40 % à 60 % de la limite de Carnot en raison des pertes thermodynamiques et des inefficacités des composants.
Aperçu technique : Le principe de Carnot est une référence précieuse, mais le comportement réel du système est déterminé par les performances du compresseur, les propriétés thermophysiques du réfrigérant et les stratégies de contrôle du système.
2. Données de terrain
L'Association Européenne des Pompes à Chaleur (EHPA) fournit des résultats de tests de performance saisonniers qui mettent en évidence l'impact de la baisse des températures ambiantes :
Lorsque la température extérieure baisse de 7°C à -7°C :
Le COP de la pompe à chaleur air-air passe de 4,2 à 3,1 (-26%)
Le COP de la pompe à chaleur géothermique passe de 5,1 à 4,3 (-16%)
Ces tendances sont prévalentes dans les zones climatiques où la demande de chauffage est plus élevée. Par exemple, dans le sud de la Finlande, certaines unités résidentielles ont enregistré des valeurs de COP inférieures à 2,0 pendant les périodes de froid prolongé.
3. Mécanismes de réduction du COP
Des températures extérieures plus basses peuvent entraîner une baisse significative du COP des pompes à chaleur air-air pour les raisons suivantes :
1) Baisse de la pression d'évaporation, augmentation du taux de compression du compresseur et augmentation de la consommation d'énergie
2) Réduction du débit massique du réfrigérant, ce qui nuit au transfert de chaleur vers l'évaporateur
3) Cycles de dégivrage fréquents, qui consomment de l'énergie auxiliaire et perturbent le fonctionnement en régime permanent
1. Contexte thermodynamique
Basé sur le cycle de Carnot, le COP maximal théorique d'une pompe à chaleur air-air est défini comme :
COP_max = T_chaud / (T_chaud - T_froid)
Où T est la température absolue en Kelvin. La formule montre que plus la différence de température entre la source et le puits est faible, plus l'efficacité est élevée.
Dans les systèmes réels, la température de fonctionnement réelle est beaucoup plus basse que ce maximum théorique. Selon le Manuel ASHRAE (2020), les pompes à chaleur air-air modernes n'atteignent généralement que 40 % à 60 % de la limite de Carnot en raison des pertes thermodynamiques et des inefficacités des composants.
Aperçu technique : Le principe de Carnot est une référence précieuse, mais le comportement réel du système est déterminé par les performances du compresseur, les propriétés thermophysiques du réfrigérant et les stratégies de contrôle du système.
2. Données de terrain
L'Association Européenne des Pompes à Chaleur (EHPA) fournit des résultats de tests de performance saisonniers qui mettent en évidence l'impact de la baisse des températures ambiantes :
Lorsque la température extérieure baisse de 7°C à -7°C :
Le COP de la pompe à chaleur air-air passe de 4,2 à 3,1 (-26%)
Le COP de la pompe à chaleur géothermique passe de 5,1 à 4,3 (-16%)
Ces tendances sont prévalentes dans les zones climatiques où la demande de chauffage est plus élevée. Par exemple, dans le sud de la Finlande, certaines unités résidentielles ont enregistré des valeurs de COP inférieures à 2,0 pendant les périodes de froid prolongé.
3. Mécanismes de réduction du COP
Des températures extérieures plus basses peuvent entraîner une baisse significative du COP des pompes à chaleur air-air pour les raisons suivantes :
1) Baisse de la pression d'évaporation, augmentation du taux de compression du compresseur et augmentation de la consommation d'énergie
2) Réduction du débit massique du réfrigérant, ce qui nuit au transfert de chaleur vers l'évaporateur
3) Cycles de dégivrage fréquents, qui consomment de l'énergie auxiliaire et perturbent le fonctionnement en régime permanent
