Pompe à chaleur redondante

[marcel]

Salut.
Je viens de lire les délires de Hic sur la compression interne. Fil verrouillé, puisque stupide, mais qui me pose une question un peu idiote aussi. J’assume mon ignorance, moi !
Le rendement d’une PAC chute avec l’augmentation du delta de température.
Lorsque le delta est grand, serait-il plus rentable de créer ne redondance. Une PAC chauffe une zone d’échange externe et isolée en restant dans un delta avec très bon COP. Par exemple, elle passe de -10 à +5 °C. Là, une seconde PAC fera passer de +5 à + 20°C à l’intérieur de la maison. Le total de la consommation des deux PAC serait-il supérieur ou inférieur à celui d’une seule machine comblant le même delta avec un COP très médiocre ?
La zone tampon c’est quoi ? Une pièce neutre très bien isolée et pouvant stocker de la chaleur massique. Ou bien un échangeur direct entre les deux PAC. Ou encore un réservoir liquide ???

J’attends vos coups de fusil !!!

[dedeleco]

Les PACs, même avec 50 étagées de petits deltaT comme suggéré avec 2 au lieu de 1 seront au mieux, limitées par le principe de Carnot soit COPmax=Ts/deltaTglobal avec T en Kelvin absolus soit T=273+T°C

DeltaT=10°C donne COPmax=30 pour de 10°C à 20°C !!!

Les PACs réelles du commerce sont fort loin de cela (fluide adapté à une température assez précise) et donc on pourrait gagner un peu, mais illusoire, car les réelles ne donnent pas l'infini pour deltaT=0°C , comme le théorème de Carnot !!!

[Forhorse]

Les PAC c'est tabou ! On en viendra tous à bout !

[Christophe]

Bonne question merci de l'avoir posée ! (rien à voir avec celle de Hic qui consistait dans l'idée mais inversé à vouloir refroidir une pièce avec un frigo ouvert...)

C'est pas facile de répondre...je dirais que c'est "kif kif" voir pire car tu ne fais que reporter le problème du delta N fois...et que les pertes de chaque compresseur vont donc s'accumuler...

Pour être sur il faut prendre des datasheet de PAC et comparer les courbes de COP / delta...et faire le bilan global...

Il y en a un paquet dans ce document: https://www.econologie.com/la-technologi ... -3389.html

[marcel]

Merci pour les pistes Christophe.
Faut voir en fonction des matos, en effet.
Mais bon, je suis une buse en thermodynamique!!!
C'est compliqué aussi, parce qu'il peut-y avoir des variables comme le type de PAC. Par exemple si tu fais air/eau sur la première et eau/air sur la seconde avec de meilleurs échanges qu'en air/air partout.
Et encore, si tu fais une sorte de stockage thermique dans la chambre tampon lorsque les conditions sont favorables...

Finalement, cela me rappelle un peu le principe des compresseurs à étages : d'un point de vue énergétique, c'est curieux de cumuler des pièces mécaniques ajoutant leurs pertes, mais d'un autre côté cela donne de bons résultats.

[Christophe]

C'est compliqué aussi, parce qu'il peut-y avoir des variables comme le type de PAC. Par exemple si tu fais air/eau sur la première et eau/air sur la seconde avec de meilleurs échanges qu'en air/air partout.
Et encore, si tu fais une sorte de stockage thermique dans la chambre tampon lorsque les conditions sont favorables...

C'est bien pour cela qu'il n'y a qu'une seule bonne méthode pour y répondre: analyser les caractéristiques de PAC réelles ! Et pour cela le doc de Dimplex est idéal !

Finalement, cela me rappelle un peu le principe des compresseurs à étages : d'un point de vue énergétique, c'est curieux de cumuler des pièces mécaniques ajoutent leurs pertes, mais d'un autre côté cela donne de bons résultats.

Euh cela ne donne pas de bons résultats d'un point de vue rendement mais la compression étagée c'est la seule méthode qui existe pour monter en pression...

[chatelot16]

c'est la meme formule de carnot qui limite le rendement d'un moteur thermique , ou determine le COP maximum theorique d'une pompe a chaleur

la physique est tres logique ... 2 pompe a chaleur parfaite en cascade ou une seule auront le meme coop maximum theorique

le probleme est qu'une vraie pompe a chaleur du commerce a un cop nettement moins bon que le maximum possible , comme d'habitude rien n'est parfait

la seule chose a faire pour aprocher du COP maximum theorique est de mettre un gros compresseur de bonne qualité a faible perte ... des gros tuyaux de gaz pour eviter les pertes de charge , des gros echangeur pour ne par avoir de chute de temperature

donc tout le contraire des pompe a chaleur normale , miniaturisé au depand de l'efficacite

faire des bonne pompe a chaleur lourde et performante aurait un autre avantage , plus de longevité

la pompe a chaleur n'est pas mauvaise par principe , disont plutot qu'il y en a des mauvaise

[marcel]

Sorry Christophe, je n'étais pas clair, quand je parlais de "bons résultats" pour les compressions étagées, je me référais à l'objectif atteint, c'est à dire monter à de hautes pressions, et non au rendement qui cumule les pertes de chaque étage... évidemment.

Je me colle sur les graphiques d'ici deux ou trois jours.

@Chatelot
Le problème est n'est justement pas de s'occuper d'un COP maximum, mais au contraire de se rapporter au COP minimum dans un delta T° grand, dans les pires conditions pour une machine ordinaire avec un COP réel limité et pas "théorique". On pourra toujours dire qu'y a qu'à se chauffer au bois quand il fait très froid!!! et oublier les PAC dans ces cas là.
Mon interrogation porte donc plus sur l'opportunité, ou pas, de continuer à utiliser des PAC pour franchir des gaps de température importants. Parce que mettre deux PAC en cascade pour combler moins de 20° ce serait absurde à coup sûr.

[chatelot16]

compresseur etagé et machine frigorifique , c'est completement diferent

quand on veut comprimer un gaz l'echauffement et nuisible : si on comprime a trop forte pression en un seul etage ca chauffe beaucoup et consome une puissance mecanique importante pour faire une chaleur inutile : donc on partage la compression en plusieur etage pour perdre moins d'energie mecanique en chaleur

pour une machine frigorifique c'est le contraire : le changement de temperature pendant la compression est justement le but recherché : donc comprimer en un seul etage est la meilleure solution pour aprocher au maximum du COP theorique : pour ameliorer les pompe a chaleur il n'y a pas a changer de cycle , mais juste a ameliorer la qualité et la dimension de chaque element ... et il y a beaucoup a gagner

il n'y a qu'un cas ou l'on fait des machine frigorifique en cascade : pour faire des tres basse temperature : il est impossible de trouver un fluide frigorifique fonctionant de la temperature ambiante a -200°C : on est donc obligé de mettre plusieur machine frigorifique en cascades avec des fluide different

[Christophe]

quand on veut comprimer un gaz l'echauffement et nuisible : si on comprime a trop forte pression en un seul etage ca chauffe beaucoup et consome une puissance mecanique importante pour faire une chaleur inutile : donc on partage la compression en plusieur etage pour perdre moins d'energie mecanique en chaleur

Au final c'est kif kif non?

Qu'on comprime en une fois à 200 bars ou sur 5 étages, thermodynamiquement l'échauffement est le même non? Seulement ca va monter beaucoup moins en T° en étagant...

C'est loin les cours de thermo...

Facile à vérifier avec pv=mRT...

mR = constante = pv/T

La compression étagée est, je pense, donc plus lié à des questions de résistance des matériaux (structurelle et T°): plus on comprime haut, plus le piston est petit...