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3-7-11 : Ma pompe à chaleur, loi d'eau

Mise à jour : 10 avril 2024, Antimode 11.

 

Loi d'eau d'une PAC :

 

Calcul de la puissance d'une PAC :

Si vous cherchez un peu sur internet, vous trouverez exactement les mêmes informations, par exemple chez Habitat presto.
Il y a 4 valeurs d'entrée pour le calcul :

  • Le volume V à chauffer en m3, 342.5 m3 chez moi.
    Une mezzanine à l'étage qui donne sur un salon, c'est un salon avec presque 60% de plus de m3.
  • La température que vous voulez avoir chez vous. 19°C, 20°C, 21°C, c'est vous qui définissez la valeur, 20°C chez moi, sur mon ancien thermostat.
  • La température de base de votre lieu d'habitation, -9°C chez moi dans le département 63, pour une altitude entre 201 et 400 m.
    La valeur dépend de votre localisation en France et de l'altitude, voir le tableau.
  • Le coefficient C de construction, qui traduit l'isolation de votre maison.
    Entre 0.7 pour un logement RT2012 et 1.6 pour un autre logement très mal isolé, voir le tableau. 0.85 chez moi.

Le delta de température T, c'est la température souhaitée, moins la température de base, c'est-à-dire : 20 - (-9) = 29° chez moi.
Les -9°C viennent du tableau, département 63 en vert, zone E, altitude de 201 à 400 m.

La puissance de la PAC nécessaire c'est : P = V * C * T = 342.5 * 29 * 0.85 = 8450 W = 8.44 kW.
Cette puissance avait été calculée par un bureau d'étude thermique, après une analyse très précise de la maison, et le chiffrage de plusieurs hypothèses d'améliorations.

Lorsque l'on voit la simplicité du calcul, au coefficient C près, on se demande comment un vendeur a pu proposer une PAC de 16 kW, voir le chapitre Pompe à chaleur et démarchage téléphonique.
L'étude thermique n'a pas été gratuite, 900 €, mais elle a été beaucoup moins chère qu'un mauvais achat d'une PAC surdimensionnée, ou d'une isolation thermique par l'extérieur par rentable dans mon cas.
La puissance de ma PAC est de 8 kW, je verrai ce que ça donne par grand froid, ma maison est mieux isolée.
RT 2000, retour sur la quatrième réglementation thermique française.

 

Température minimale en fonction du lieu d'habitation et de l'altitude.

Température minimale en fonction du lieu et de l'altitude
 

Coefficient C en fonction de la norme de construction.

Coefficient d'isolation en fonction de l'année de construction

 

Hypothèse de calcul de la rentabilité d'un PAC :

La première méthode :

Votre PAC coûte 13476 € installé, c'est le prix du devis que j'ai retenu.
Elle va vous faire économiser 750 € sur votre facture annuelle, c'est une estimation.
L'amortissement se fera sur 13476 / 750 = 18.0 ans.
Il est probable que votre PAC sera à remplacer, à 2 ans près si on part sur 20 ans, quand vous commencerez à gagner des sous, donc je n'y vais pas.

 

La deuxième méthode :

Vous ne pouvez pas vous passer de chauffage, une bonne chaudière gaz installé revient à 5600 €, et dure, elle aussi, 20 ans.
Une PAC coûte 13476 € installé, c'est le prix du devis que j'ai retenu.
Elle va vous faire économiser 0.85 * 750 = 637.50 € sur votre facture annuelle par rapport à la chaudière gaz, une nouvelle chaudière gaz m'aurait fait économiser 15%.

Vous êtes obligé de dépenser 5600 € au minimum pour avoir du chauffage, cette somme est perdue et ne rentre plus dans le calcul de la rentabilité.
L'amortissement de la PAC se fait donc sur ( 13476 - 5600 ) / 637.5 = 7876 / 637.5 = 12.35 ans.
Avec cette approche, une PAC est envisageable puisque vous allez gagner 637.5 * (20 - 12.35) = 4877 € sur les 7.65 dernières années.
Est-ce la bonne approche ?

 

Une troisième méthode :

C'est comme la deuxième méthode, mais en retranchant en plus les aides d'état auxquelles vous avez droit, dans mon cas c'est 2780 € d'aide.
L'amortissement de la PAC se fait donc sur ( 13479 - 5600 - 2780 ) / 637.5 = 5096 / 637.5 = 8.00 ans.

 

J'ai lancé l'achat :

Depuis que j'ai pris en compte l'existence de la deuxième et troisième méthode, j'ai lancé les devis pour passer à la PAC.
Au 01/11/2023, la commande de la PAC a été passée, le 12/12/2023 la PAC était installée.

J'avais fait faire 7 devis pour ma PAC, par des installateurs de ma région, j'ai eu 6 réponses, celui qui n'a pas répondu est l'entreprise que j'avais contactée directement sur la foire de Clermont.
Pour les 6 devis, la puissance proposée était entre 8 et 10 kW.
Pour les 6 devis, les prix se tenaient entre 13000 et 16000 €.
Le choix s'est fait sur les COP et SCOP, le niveau de bruit, le prix d'achat, le prix d'utilisation sur 10 ans, la garantie, et le service pour toucher les aides, laissez donc faire ceux qui ont l'habitude de le faire.

Je n'ai pas retenu la PAC française à 16000 € environ, même si elle avait des COP et SCOP un peu meilleur que les autres, même si elle était moins bruyante de 2 dB que les autres, mais parce que le supplément de prix ne pouvait pas être amorti sur 20 ans de fonctionnement.
Je n'ai pas 2500 € à perdre, je ne dois pas être le seul dans ce cas, j'ai été de bonne volonté en regardant les choses sur 20 ans.

 

Un petit bilan :

Lorsque je compare le prix de la PAC que j'ai achetée, avec celui du devis des escrocs qui sont venus 6 mois plus tôt, il y a 24900 - 13476 = 11424 € de différence.
La puissance proposée par les escrocs était de 16 kW, la puissance de ma PAC est de 8 kW, on ne fait pas d'économie en étant surpuissant.
Cela vaut vraiment le coup de chercher des entreprises autour de chez soi, et de faire plusieurs devis.
Surtout, ne signez JAMAIS avec le premier venu qui vous a appelé au téléphone, un bon service de démarchage téléphonique ne fait pas d'eux une bonne entreprise.
Il est difficile de connaître les entreprises compétentes autour de chez soi, je suis passé par HelloArtisan, qui a été très professionnel avec 6 bons contacts.

 

Bruit des pompes à chaleur à l'extérieur :

En regardant d'un peu plus près le bruit annoncé des pompes à chaleur, je me suis rendu compte que chaque fabricant choisissait sa distance de mesure.
Sachant que le niveau de bruit baisse de 6 dB à chaque fois que la distance double quand on est en champ libre, la comparaison n'est possible que si les distances sont identiques, actuellement ce n'est pas le cas.
Ce n'est pas grave, nous allons calculer la valeur de correction.
Nous prendrons la valeur du niveau de bruit en pression, bruit qui varie avec la distance et l'implantation, et pas celui en puissance.

Une précision importante :

  • 6 dB à chaque fois que la distance double, c'est si la PAC est en champ libre, sur un mât à 15 m de haut avec aucun obstacle à moins de 100 m, dans 4 Pi stéradian.
  • 3 dB à chaque fois que la distance double, c'est si la PAC est posée au sol, dans 2 Pi stéradian.
  • 1.5 dB à chaque fois que la distance double, c'est si la PAC est posée au sol avec un mur à proximité, dans Pi stéradian.
  • 0.75 dB à chaque fois que la distance double, c'est si la PAC est posée au sol dans l'angle de deux murs, dans 0.5 Pi stéradian.

Le cas d'installation le plus fréquent est avec le sol et un mur à proximité.
La mesure des fabricants, hypothèse indiquée par un installateur, est en champ libre.
Le cas qui me semble juste est posé au sol.

Un fabricant qui mesure une PAC à tout intérêt à le faire en champ libre, pour annoncer la valeur la plus faible possible.
Un lecteur qui verra mon tableau ci-dessous ajoutera les dB qui manquent à la mesure du fabricant, et certains fabricants perdront des ventes pour cette raison, 14 dB de plus sur la mesure à 5 m, ça fait très mal.

 

Soit DM la Distance de Mesure.
Soit DR la Distance de Référence, que je prendrai à 1 m.
La correction est 20 * LOG( DM / DR ) pour 6 dB à chaque fois que la distance double.
La correction est 10 * LOG( DM / DR ) pour 3 dB à chaque fois que la distance double.
La correction est 5 * LOG( DM / DR ) pour 1.5 dB à chaque fois que la distance double.
La correction est 2.5 * LOG( DM / DR ) pour 0.75 dB à chaque fois que la distance double.

Prenez une pompe à chaleur annoncée pour 35 dB(A) à 3 m, posée au sol.
La correction, pour avoir la valeur à 1 m, est 10 * LOG( 3 / 1 ) = 4.77 dB.
Le niveau de bruit à 1 m est donc 35 + 4.77 = 39.77 dB(A), ce qui n'est pas si bon que ça.

Vous n'avez pas une calculatrice avec les LOG sous la main, ou vous ne faites pas la différence entre les LOG et les LN ?
Le petit tableau ci-dessous vous sera d'une grande aide...

Distance de mesure Correction pour ramener
le niveau sonore à 1 m
en champ libre
Correction pour ramener
le niveau sonore à 1 m
posé au sol
Correction pour ramener
le niveau sonore à 1 m
posé au sol avec 1 mur
Correction pour ramener
le niveau sonore à 1 m
posé au sol avec 2 murs
0.5 m -6.02 dB -3.01 dB -1.51 dB -0.75 dB
1.0 m -0.00 dB -0.00 dB -0.00 dB -0.00 dB
1.5 m +3.52 dB +1.76 dB +0.88 dB +0.44 dB
2.0 m +6.02 dB +3.01 dB +1.51 dB +0.75 dB
2.5 m +7.96 dB +3.98 dB +1.99 dB +0.99 dB
3.0 m +9.54 dB +4.77 dB +2.39 dB +1.19 dB
3.5 m +10.88 dB +5.44 dB +2.72 dB +1.36 dB
4.0 m +12.04 dB +6.02 dB +3.01 dB +1.51 dB
4.5 m +13.06 dB +6.53 dB +3.27 dB +1.63 dB
5.0 m +13.98 dB +6.99 dB +3.49 dB +1.75 dB
5.5 m +14.81 dB +7.40 dB +3.70 dB +1.85 dB
6.0 m +15.56 dB +7.78 dB +3.89 dB +1.95 dB
6.5 m +16.53 dB +8.13 dB +4.06 dB +2.03 dB
7.0 m +16.90 dB +8.45 dB +4.23 dB +2.11 dB
7.5 m +17.50 dB +8.75 dB +4.38 dB +2.19 dB
8.0 m +18.06 dB +9.03 dB +4.52 dB +2.26 dB

 

Un lien qui me semble intéressant sur le niveau de bruit des PAC et le voisinage.
Par rapport au niveau sonore à 1 m, le niveau sonore à 10 m baisse de 20 dB en champ libre, de 10 dB avec le sol, de 5 dB avec le sol et 1 mur, de 2.5 dB avec le sol et 2 murs.

 

Radiateur basse température :

Radiateur basse température, fonctionnement, modèle, prix, avis.
Calculer la puissance de radiateurs. Surtout, faites le calcul "à basse température", avec une RT plus ancienne que l'âge de votre logement.

Moins la pompe à chaleur a besoin d'envoyer de l'eau chaude dans les radiateurs, moins elle consomme, la COP ou la SCOP seront plus élevées.
Pour donner les valeurs d'une PAC, la SCOP est de 4.53 pour de l'eau qui sort à 35°C et par 7°C extérieurs, la SCOP tombe à 3.35 pour de l'eau qui sort à 55°C et par 7°C extérieurs.
Ce sont des valeurs théoriques, la réalité est parfois un peu différente, le temps de trouver les bons réglages.
La conséquence est qu'il faut avoir des radiateurs de surface la plus grande possible, par rapport à des radiateurs qui chaufferont à plus haute température.
La qualité ressentie du chauffage sera meilleure à basse température qu'à haute.

Faites attention, avec des radiateurs de surface trop faibles vous pouvez avoir froid chez vous, et ne pas faire d'économies parce que la PAC devra fournir de l'eau trop chaude.
Moins l'eau est chaude dans les radiateurs, plus la PAC fait des économies.

L'image ci-dessous vous montre combien le radiateur est grand pour une petite pièce de 7 m2.
La température de la pièce sera réglée sur le robinet thermostatique.
Avec une PAC il faut changer complètement ses habitudes de dimensionnement des radiateurs.

Radiateur basse température

 

Ma PAC, mi-décembre 2023 :

Mon installateur, choisi pas loin de chez moi, est la société ERNOVA, 21 rue Newton, 63100 CLERMONT-FERRAND.
Je les ai rencontrés chez moi et dans leur société que j'ai pu visiter, j'ai toujours eu une réponse à mes questions.
Enfin, c'est un point à ne pas négliger, ils s'occupent de tout pour obtenir les primes et aides d'état, c'est le critère qui a fait la différence entre les deux installateurs finalistes, avec la durée de la garantie.

Les autres installateurs que j'ai consultés étaient eux aussi pas loin de chez moi, ce qui n'est pas le cas des installateurs qui vous démarchent au téléphone.
Un bon installateur n'a pas le temps de chercher des clients au téléphone, ce sont les éventuels clients qui le contactent directement en demandant un devis.

 

Le bloc extérieur.

Bloc extérieur de la PAC
 

Le bloc intérieur et la "tripaille".

Bloc intérieur de la PAC

 

Je le savais avec tous les devis, il y a du matériel en plus du bloc intérieur.

  • Un gros ballon gris de stockage d'eau chaude du chauffage. (Le ballon d'eau chaude sanitaire de 200 L est dans le bloc intérieur).
  • Un vase d'expansion rouge, avec un purgeur d'air et un manomètre de pression d'eau.
  • Un pot à boue noir, avec sa clef de démontage en plastique. Il y a une vanne d'isolement de chaque côté.
  • Deux vannes pour l'appoint en eau dans le circuit de chauffage, avec un clapet antiretour.
  • Plusieurs purgeurs d'air.
  • Sur le dessus du bloc intérieur, il y a un petit boîtier blanc du thermostat connecté sans fil.

C'est tout de même désolant, lorsque l'on voit la taille du bloc intérieur, que tout ne soit pas à l'intérieur.
Le petit boîtier blanc du thermostat connecté devrait lui aussi être intégré.
Les fabricants de Pacs ont encore des progrès à faire, ce sont les clients qui le demandent.
L'installation fonctionne parfaitement, je ne reproche rien à mon installateur, mais la "tripaille" est de trop, elle coûte un peu plus cher et est longue à installer.

J'ai explicitement demandé à ce que les tuyaux ne soient pas isolés, la PAC est placée dans une pièce chauffée, les tuyaux chauds sont un petit radiateur de plus.

 

Le thermostat Netatmo :

C'est celui du bas sur la photo ci-dessous.
En appuyant sur la partie blanche à gauche de l'écran et à côté du -, vous baissez la température de consigne pour 3 h.
En appuyant sur la partie blanche à droite de l'écran et à côté du +, vous augmentez la température de consigne pour 3 h.
Pour toutes les autres commandes, il faut sortir le smartphone, c'est un thermostat connecté qui dialogue à distance via la box.

La programmation du thermostat se fait via le smartphone :
4 températures différentes de bases, confort, confort+, nuit, eco, une programmation jour par jour, heure et minute par heure et minute chaque jour.

L'ergonomie de programmation via un programme sur le smartphone n'a plus rien à voir avec les boutons de l'ancien thermostat.
Même si mon ancien thermostat était intuitif tant que l'on ne rentre pas dans les programmes journaliers, l'application sur le smartphone est presque instinctive !!!
C'est un réel progrès, pas besoin d'une maîtrise en informatique pour l'utiliser.

Le thermostat Netatmo

 

Thermostat et température :

Le nouveau thermostat est celui du bas, avec en noir la température de consigne de 21.0°C, et en blanc la température mesurée de 21.1°C.
L'ancien thermostat est celui du haut, posé là quelques jours pour comparaison, et qui indique 20.1°C.
Il y a 0.9°C de différence entre les deux thermostats, là où je mettais la consigne à 20°C sur l'ancien, je dois mettre la consigne à 21°C sur le nouveau, en première approche.
Pour la température dans la maison, ce n'est pas plus compliqué que ça !!!

L'ancien thermostat affiche la température par pas de 0.5°C, et régule la température avec une hystérésis de 0.5°C.
Avec une consigne à 20°C, il relançait le chauffage quand la température était à 19.5°C.
Le nouveau thermostat affiche la température par pas de 0.5°C, et régule la température avec une hystérésis de 0.1°C, valeur réglable par pas de 0.1°C.
Avec une consigne à 21°C, il relancera le chauffage quand la température sera à 20.9°C.
Je n'ai pas pu descendre la consigne à 20.5°C, pendant les fêtes 2023 nous avions froid, par contre augmenter la valeur de l'hystérésis de 0.1 à 0.2°C fait baisser la consommation.
La valeur de l'hystérésis n'est pas encore totalement réglée, je suis resté quelques jours avec 0.3°C avant de revenir à 0.2°C.

 

Thermostat, PAC et changement de la température :

Par rapport à une chaudière au gaz ou au fuel, la PAC n'a pas une puissance élevée. 25 à 32 kW pour une chaudière au gaz ou au fuel, 8 kW pour ma PAC.
La conséquence est que si vous baissez la température la nuit, il faudra du temps au petit matin pour retrouver la bonne température.
Dans mon cas, plus de 2 h pour remonter la température de 0.5 °C avec -2°C dehors.
Comme pour la chaudière électrique que j'ai eue avant l'été 2009, je ne baisse pas la température la nuit, je reste à température constante 24 h sur 24.

Certains d'entre vous, au prétexte de faire des économies, ne chauffent pas les pièces qui ne sont pas utilisées.
Je vous ferai simplement remarquer que sous le toit vous avez 35 cm d'isolant, quelques cm aux murs, des doubles vitrages aux fenêtres.
La porte d'une pièce non chauffée est composée de deux fines couches de bois de 5 mm avec un espace d'air entre, un jour de 1 ou 2 cm sous la porte, et les cloisons de la pièce sont en briques de 5 cm d'épaisseur.
Vous êtes sûr de faire réellement des économies à ne pas chauffer une pièce très mal isolée thermiquement par rapport au reste de la maison ?

 

Thermostat et calcul de la puissance de la PAC :

Là où c'est plus gênant, c'est pour la puissance de la PAC, avec 8 kW j'étais bon jusque -9°C, mais avec 1.0°C d'écart je ne serai bon que jusque -8.0°C.
Si la température descend en dessous, la résistance prendra le relais, cela ne devrait pas être un problème, l'avenir le dira.

Pas une seule des entreprises que j'ai consultée n'est venue avec un thermomètre "étalon" pour déceler ce type de problème.
Le bureau d'étude qui m'a fait l'étude thermique de la maison (pour 900 €) ne l'a pas vu non plus, ils ont pris pour argent comptant les 20°C que je croyais avoir.
Retenez la fiabilité aléatoire de la température mesurée par tous les thermomètres du commerce.

 

Circulation de l'eau dans les radiateurs :

Lorsque j'avais un chauffage central électrique de faible puissance dans ma maison en région Lyonnaise, j'avais réglé une vitesse de circulation de l'eau dans les radiateurs aussi rapide que possible.
La limite sur la vitesse était quand le bruit de circulation de l'eau dans le radiateur de notre chambre devenait audible la nuit.
Avec un réglage à trois positions, les essais sont vite fait !!!
Je laissais le circulateur fonctionner tout le temps l'hiver, que la chaudière chauffe ou pas.
La chaleur résiduelle se partageait dans tous les radiateurs, la température dans les pièces baissait moins vite.

Quand je suis revenu en Auvergne, avec une chaudière au gaz, j'ai aussi mis la vitesse du circulateur aussi rapide que possible, toujours avec une limite en fonction du bruit.
Le circulateur fonctionnait lui aussi tout le temps, sauf pendant l'été.
J'étais très satisfait du confort obtenu.

 

Avec la PAC, le circulateur a 5 vitesses, et est réglé sur la vitesse la plus rapide, la 5.
Par contre il n'y a pas de possibilité de le faire fonctionner 100% du temps, j'appelle ça un bug de conception qui serait facilement rattrapable avec une autre version logicielle dans la PAC.
Toujours est-il que lorsque la PAC s'arrête de chauffer, les radiateurs baissent en température et nous avons froid.

Le réglage de l'hystérésis du thermostat permet de limiter la différence de température entre l'arrêt du chauffage quand le thermostat dit que c'est chaud, et le redémarrage quand il dit que c'est froid.
Avec une hystérésis plus faible, la PAC va démarrer plus souvent donc s'user plus vite, la valeur du SCOP sera moins bonne si mes premiers essais sont pertinents avec une mauvaise loi d'eau.
Notre confort passera avant l'usure de la PAC.

L'installateur disait que certains clients avaient débranché le circulateur de la PAC, pour le brancher directement sur le secteur.
La perte de la garantie est assurée, c'est donc une solution qui ne pourra pas être utilisée avant 2 ou 3 ans.

 

Loi d'eau d'une PAC :

Moins il y a besoin de chauffer l'eau, plus la PAC sera économique.
Mais il ne faut surtout pas descendre trop bas, avec une PAC qui chauffe 100% du temps, adieu les économies dans ce cas.
Ci-dessous, la loi d'eau qui était indiquée dans l'un de mes devis pour une PAC.

Loi d'eau d'une PAC

La loi d'eau se définit avec 2 points et 4 valeurs :

  • Une température d'eau haute. 55°C sur l'image ci-dessus.
  • Un seuil de température extérieure en dessous de laquelle la température haute est utilisée. -8°C sur l'image ci-dessus.
  • Une température d'eau basse. 35°C sur l'image ci-dessus.
  • Un seuil de température extérieure au-dessus de laquelle la température basse est utilisée. +7°C sur l'image ci-dessus.

Entre une température extérieure de -8°C et +7°C, la température de l'eau est fixée par la pente, avec temp_eau = a * temp_ext + b.
Les valeurs a et b de la loi d'eau sont calculées dans le tableau ci-dessous.
Il faut juste résoudre le système de deux équations à deux inconnues : 55 = a * (-8) + b et 35 = a * (+7) + b.

 

Une règle de bon sens :

La déperdition thermique d'un logement est proportionnelle à la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur : plus il faut froid dehors, plus la maison perd des KW.
L'apport thermique des radiateurs est proportionnel à la différence de température entre la surface du radiateur, donc de la température d'eau qui circule dans le radiateur, et la température de la pièce.
Plus la maison perd des KW, plus les radiateurs doivent en apporter pour conserver la température souhaitée, l'apport est proportionnel aux pertes.

De ces deux règles, j'en tire une troisième de bon sens :
La loi d'eau doit respecter la proportionnalité entre la température extérieure et la température de l'eau, si la température extérieure baisse de 3°C, la température de l'eau doit augmenter de 3°C.

 

Mes lois d'eau sur ma PAC :

Date Loi d'eau Pente Température d'eau pour une température extérieure de :
Temp
eau
haute
Seuil
temp eau
haute
Temp
eau
basse
Seuil
temp eau
basse
a
b
-15°C -12°C -9°C -6°C -3°C 0°C 3°C 6°C 9°C 12°C 15°C 18°C 21°C
Image
ci-dessus
55°C -8°C 35°C 7°C -1.33
44.33
55.0°C 55.0°C 55.0°C 52.3°C 48.3°C 44.3°C 40.3°C 36.3°C 35.0°C 35.0°C 35.0°C 35.0°C 35.0°C
À l'installation 57°C 5°C 25°C 35°C -1.07
62.33
57.0°C 57.0°C 57.0°C 57.0°C 57.0°C 57.0°C 57.0°C 55.9°C 52.7°C 49.5°C 46.3°C 43.1°C 39.9°C
49.8˚ pour 0˚ ext 55°C -5°C 29°C 20°C -1.04
49.80
55.0°C 55.0°C 55.0°C 55.0°C 52.9°C 49.8°C 46.7°C 43.6°C 40.4°C 37.3°C 34.2°C 31.1°C 29.0°C
45˚ pour 0˚ ext 57°C -12°C 33°C 12°C -1.00
45.00
57.0°C 57.0°C 54.0°C 51.0°C 48.0°C 45.0°C 42.0°C 39.0°C 36.0°C 33.0°C 33.0°C 33.0°C 33.0°C
46˚ pour 0˚ ext 57°C -11°C 33°C 13°C -1.00
46.00
57.0°C 57.0°C 55.0°C 52.0°C 49.0°C 46.0°C 43.0°C 40.0°C 37.0°C 34.0°C 33.0°C 33.0°C 33.0°C
47˚ pour 0˚ ext
P0
57°C -10°C 33°C 14°C -1.00
47.00
57.0°C 57.0°C 56.0°C 53.0°C 50.0°C 47.0°C 44.0°C 41.0°C 38.0°C 35.0°C 33.0°C 33.0°C 33.0°C
48˚ pour 0˚ ext 57°C -9°C 33°C 15°C -1.00
48.00
57.0°C 57.0°C 57.0°C 54.0°C 51.0°C 48.0°C 45.0°C 42.0°C 39.0°C 36.0°C 33.0°C 33.0°C 33.0°C
47˚ pour 0˚ ext
P1
57°C -10°C 34°C 13°C -1.00
47.00
57.0°C 57.0°C 56.0°C 53.0°C 50.0°C 47.0°C 44.0°C 41.0°C 38.0°C 35.0°C 34.0°C 34.0°C 34.0°C
47˚ pour 0˚ ext
P2
57°C -10°C 35°C 12°C -1.00
47.00
57.0°C 57.0°C 56.0°C 53.0°C 50.0°C 47.0°C 44.0°C 41.0°C 38.0°C 35.0°C 35.0°C 35.0°C 35.0°C
47˚ pour 0˚ ext
P3
57°C -10°C 36°C 11°C -1.00
47.00
57.0°C 57.0°C 56.0°C 53.0°C 50.0°C 47.0°C 44.0°C 41.0°C 38.0°C 36.0°C 36.0°C 36.0°C 36.0°C


Par une température extérieure de 0°C, une loi d'eau qui chauffe l'eau à 42.7°C est très confortable parce que ça chauffe en continu, mais ne permet pas d'atteindre la température de consigne au bout de 4 h.
Cette température de l'eau est donc trop faible chez moi, je ne l'ai gardé que quelques heures le temps de me rendre compte du problème.

Une PAC qui fonctionne en continu tout le temps ne sera jamais économique.
Le seul fait de changer la loi d'eau pour avoir 45°C quand la température extérieure est à 0°C, c'est-à-dire 2.3°C de plus pour 0°C, permet d'atteindre la température de consigne.

Il y a deux arguments contradictoires :
Moins l'eau est chaude, plus la PAC est économique.
Quand l'eau n'est pas assez chaude, la PAC fonctionne plus longtemps, et donc consomme plus, adieu les économies.
Les relevés montrent qu'une température d'eau de 47°C quand il fait 0°C à l'extérieur est bien meilleur que 46°C et 48°C, je laisse cette valeur de 47°C qui se confirme dans le temps.

Il y a un ajustement "printemps" à faire, sans changer la valeur de l'eau à 47°C pour une température extérieure de 0°C, sans changer la pente.
J'avais un seuil pour l'eau de 33°C quand la température extérieure est de 14°C.
Pourquoi ne pas essayer, au printemps, une température d'eau de 34°C quand la température extérieure est de 13°C, ou encore une température d'eau de 35°C quand la température extérieure est de 12°C ?
À avoir peur d'avoir des températures d'eau trop élevées, j'étais systématiquement parti avec des températures d'eau trop faibles, heureusement ça se corrige...

 

Des chiffres relevés sur l'installation :

La doc de ma PAC indique deux valeurs, COP = 4.76, SCOP = 4.53, pour de l'eau à 35°C avec une température extérieure de 7°C.
Les températures moyennes sont : Climat et moyennes météorologiques tout au long de l'année pour Riom.

Ma PAC indique, sur le tableau de contrôle, trois valeurs :

  • La puissance électrique consommée, 743 kW sur l'image ci-dessous.
  • La puissance restituée, 2047 kW sur l'image ci-dessous.
  • La date et l'heure.

Les puissances sont calculées une fois par jour sans doute à 0 h quand je dors.
Les puissances calculées sont remises à 0 chaque mois, les totaux des mois précédents sont conservés dans un autre tableau.

Relevé des puissance sur ma PAC

Si nous ajoutons la valeur de décalage de la loi d'eau, l'hystérésis du thermostat, et la température de consigne, il va être possible d'avoir des valeurs validées pour optimiser le fonctionnement en réduisant la consommation.
Une consommation réduite, c'est une SCOP élevée.
Calcul de la SCOP = Puissance restituée / puissance consommée = 2047 / 743 = 2.76 (le 26/01/2024).

La difficulté est de faire une analyse correcte avec une température extérieure qui change aussi bien le matin que dans la journée.
La puissance, restituée par jour, permet d'y voir plus clair.
Le décalage de la loi d'eau ne permet pas de faire des économies, l'hystérésis permet d'en faire.

Le 11 janvier 2024, les deux derniers radiateurs électriques ont été remplacés par des radiateurs basse température branchés sur le circuit de chauffage de la PAC.
Les deux nouveaux radiateurs sont équipés de robinets thermostatiques, comme les anciens radiateurs des chambres.
La surface à chauffer est passée de 120 à 137 m2, les valeurs des relevés précédents ne sont plus justes, un bien meilleur réglage de la loi d'eau rend la différence transparente.
Enfin j'ai modifié plusieurs fois la loi d'eau, vois ci-dessus pour le détail des lois d'eau testées, voir ci-dessous pour l'influence de la loi d'eau sur la SCOP.

 

Les couleurs du tableau :

  • En bleu ciel, les valeurs lues sur la PAC. La loi d'eau retenue.
  • En jaune, les paramètres en réglages.
  • En vert, les valeurs de SCOP à comparer.
  • En orange, consommation trop faible, il n'y a plus de chauffage mais juste l'eau chaude, SCOP non valide.
    Quand il n'y a que le chauffage de l'eau chaude, la performance de la PAC est moins bonne, cela se voit sur la valeur de la SCOP mais aussi sur la doc de la PAC.

Warning: Division by zero in /htdocs/public/www/php/chaufmapompe.php on line 205
Date Nb
jours
kW
consommés
Différence
kW
consommés
KW
jour
consommés
kW
restitués
Différence
kW
restitués
KW
jour
restitués
Loi d'eau
pour 0˚ à
l'extérieur
Hystérésis
du
thermostat
Température
de
consigne
SCOP
réelle
SCOP
glissante
2023-12-12 0 kW 0 kW 0 kW kW 0 kW 0 kW 57˚C 0.1°C 20.5°C    
2023-12-23 11 212 kW 212 kW 19.3 kW 616 kW 616 kW 56.0 kW 57˚C 0.1°C 20.5°C 2.91 2.91
2023-12-31 8 387 kW 175 kW 21.9 kW 1127 kW 511 kW 63.9 kW 57˚C 0.1°C 21.0°C 2.91 2.92
2024-01-09 9 585 kW 198 kW 22.0 kW 1688 kW 561 kW 62.3 kW 57˚C 0.2°C 21.0°C 2.89 2.83
2024-01-11 2 687 kW 102 kW 51.0 kW 1910 kW 222 kW 111.0 kW 49.8˚C 0.2°C 21.0°C 2.78 2.18
2024-01-18 7 954 kW 267 kW 38.1 kW 2630 kW 720 kW 102.9 kW 45˚C 0.2°C 21.0°C 2.76 2.70
2024-01-25 7 1135 kW 181 kW 25.9 kW 3183 kW 553 kW 79.0 kW 46˚C 0.2°C 21.0°C 2.80 3.06
2024-02-02 8 1243 kW 108 kW 13.5 kW 3590 kW 407 kW 50.9 kW 47˚C P0 0.2°C 21.0°C 2.89 3.77
2024-02-06 4 1323 kW 80 kW 20.0 kW 3850 kW 260 kW 65.0 kW 48˚C 0.2°C 21.0°C 2.91 3.25
2024-03-04 27 1716 kW 393 kW 14.6 kW 5295 kW 1445 kW 53.5 kW 47˚C P0 0.2°C 21.0°C 3.09 3.68
2024-03-08 4 1859 kW 143 kW 35.8 kW 5516 kW 221 kW 55.3 kW 47˚C P0 0.1°C 21.0°C 2.97 1.55
2024-03-16 8 1859 kW 0 kW 0.0 kW 5812 kW 296 kW 37.0 kW 47˚C P0 0.1°C 20.5°C 3.13 0.00
2024-03-24 8 1890 kW 31 kW 3.9 kW 5910 kW 98 kW 12.3 kW 47˚C P0 0.2°C 20.5°C 3.13 3.16
2024-04-01 8 1967 kW 77 kW 9.6 kW 6186 kW 276 kW 34.5 kW 47˚C P1 0.2°C 20.5°C 3.14 3.58
2024-04-05 4 1990 kW 23 kW 5.8 kW 6271 kW 85 kW 21.3 kW 47˚C P2 0.2°C 20.5°C 3.15 3.70
2024-04-18 13 2038 kW 48 kW 3.7 kW 6398 kW 127 kW 9.8 kW 47˚C P3 0.2°C 20.5°C 3.14 2.65
2024-04-26 8 2142 kW 104 kW 13.0 kW 6757 kW 359 kW 44.9 kW 47˚C P3 0.2°C 20.5°C 3.15 3.45
2024-05-05 9 2204 kW 62 kW 6.9 kW 6986 kW 229 kW 25.4 kW 47˚C P2 0.2°C 20.5°C 3.17 3.69
2024-07-10 66 2426 kW 222 kW 3.4 kW 7553 kW 567 kW 8.6 kW 47˚C P2 0.2°C 20.5°C 3.11 2.55

 

Conclusion :

Je me suis attardé un peu sur les forums des pompes à chaleur, à la partie loi d'eau, je n'ai pas vu ce que je propose c'est-à-dire :

  • La stricte proportionnalité entre la température extérieure et la température de l'eau dans les radiateurs.
  • Le besoin de chercher la température optimale de l'eau à une température extérieure de référence, température que j'ai arbitrairement fixée à 0°C.

De là à penser qu'il n'y a pas beaucoup de lois d'eau correctement réglée, vos emails me le diront, écrivez-moi !!!

 

Une aide au calcul pour vous lecteur :

Les tableaux ci-dessus ce sont mes valeurs de loi d'eau et mes relevés de consommation pour calculer la SCOP de ma PAC.
Pour vous permettre de faire les mêmes calculs, utilisez le formulaire ci-dessous.
Ce formulaire vous demande de rentrer trois jeux de valeurs, 1, 2 et 3, et vous donnera deux jeux de résultats.
C'est bien suffisant en pratique si vous faites un relevé par semaine, pour comparer deux semaines consécutives.
Le calcul sera le même que pour moi, c'est bien le minimum !!!

Jour 1 : 0
kw consommés 1
kw restitués 1
 
Nombre de jours entre 1 et 2 : 
kw consommés 2
kw restitués 2
 
Nombre de jours entre 2 et 3 : 
kw consommés 3
kw restitués 3

 

 

Nb
jours
kW
consommés
Différence
kW
consommés
KW
jour
consommés
kW
restitués
Différence
kW
restitués
KW
jour
restitués
SCOP réelle SCOP
glissante
0 160 kW 0 kW 0 kW 500 kW 0 kW 0 kW 3.13 ---
7 230 kW 70.0 kW 10.0 kW 700 kW 200.0 kW 28.6 kW 3.04 2.86
9 300 kW 70.0 kW 7.8 kW 980 kW 280.0 kW 31.1 kW 3.27 4.00

 

Amélioration de l'isolation, février 2024 :

Les murs extérieurs de la maison, c'est 20 cm de parpaings, 5 cm de laine de verre, et 4 cm de briques creuses.
Comme cela arrive sur les maisons qui ne sont pas toutes neuves, la laine de verre s'est tassée, et il n'y a plus d'isolation en haut des murs. 2°C de différence sur le mur entre la partie isolée et celle qui ne l'est pas.
Je serais allé voir les entreprises d'isolation, elles m'auraient proposé une isolation par l'extérieur, très efficace, cela ne fait aucun doute, très cher aussi.
J'ai préféré réaliser moi-même une solution de réparation, en injectant des petites billes de polystyrène dans le haut des murs.

Isolation thermique par injection de billes de polystyrène.
Achat du kit injecteur et billes, 216 €, avec 200 L de billes, et avec le tuyau annelé d'aspiration des billes.
Le foret de diamètre 35 mm a été acheté chez un magasin de bricolage sérieux, 75 €, on trouve sensiblement moins cher et c'est certainement suffisant.
Je me suis fait prêter, par un ami, le compresseur d'air qui est nécessaire.
J'ai racheté 400 L de billes pour 70 €.
Total 360 € pour la maison, pour gagner 2°C dans la zone froide du séjour.
Le rapport prix / efficacité est imbattable, il faut avoir le temps de le faire, il ne faut pas avoir peur de monter sur l'échelle.

La méthode est très simple, un trou tout les 40 cm, injection des billes, fermeture du trou en profondeur avec du carton fin pour que les billes du haut ne ressortent pas, et rebouchage à l'enduit en 2 ou 3 passages.
L'aspiration des billes marche bien sur 2.5 m de haut, et pas du tout pour 3.5 m, il faut mettre le carton de billes en hauteur.
Sur les parties en pente, je commence en bas et remonte progressivement, je n'ai pas essayé de commencer en haut pour tout remplir avec un seul trou, et je n'essayerai pas.

La cheminée est complètement désactivée, le conduit de cheminée a été rempli avec 600 L de vermiculite, à ma grande surprise remplir l'espace entre le conduit de cheminée et l'habillage intérieur a été très efficace et très simple avec un trou en haut de chaque côté.
On voit aussi deux trous à remplir côté mur extérieur, et un ou deux trous remplis et bouchés.
Des billes de polystyrène sont visibles par terre, il en tombe toujours un peu, elles s'aspirent très bien pour le nettoyage.

Dans l'escalier, on voit un trou à remplir, et deux trous bouchés. C'est discret, mur blanc, enduit de rebouchage blanc.
Pour faire le reste de l'escalier, il me faut une petite plateforme spécifique à réaliser en bois.
Cette plateforme servira pour refaire la tapisserie après les travaux.

Isolationn du mur de l'escalieur  Isolationn de la cheminée
 
Isolationn du mur

 

Quel gain en température ?

Environ 2° sur un thermomètre placé sur le meuble marron lorsqu'il est plaqué contre le mur entre la cheminée et la prise électrique.
Avant les travaux nous avions froid quand la PAC et le circulateur d'eau s'arrêtent, le gain est très sensible.
Pour donner des valeurs, 17.8°C un matin froid avant que ça commence à chauffer et avant de reprendre l'isolation, 20.2°C juste après l'arrêt de la PAC et du circulateur en ayant commencé à améliorer l'isolation.

La meilleure énergie est celle que l'on ne consomme pas, reprendre l'isolation pour moins consommer est la meilleure des solutions, la SCOP en n'est que meilleure.

 

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Un grand-père facétieux disait à ses petits enfants que le grand truc blanc tout en haut du Puy-de-Dôme était un thermomètre géant : Quand il deviendra tout rouge il faudra vite se sauver, parce que le volcan va se réveiller !!!

Malgré les apparences, ce site internet n'est que celui d'un amateur passionné auvergnat.
"Amateur" doit être compris dans le sens "non professionnel", dans l'aspect financier de l'approche : Je ne vis pas des revenus de cette passion.
"Amateur" doit être compris dans le sens ou rien ne m'oblige à vous répondre, si vous êtes désagréable. C'est rare, mais le cas arrive de temps en temps.

Il y a un savoir-vivre élémentaire qui consiste à demander l'autorisation avant de reprendre tout ou partie de ce qui est écrit dans ce chapitre.
Je vous donnerai l'accord, demandez-le simplement pour être en règle. Sont exclues les demandes extravagantes, les demandes de copie de ma base de données haut-parleurs.


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