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PAC air/eau à partir d'une climatisation

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Luigi


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mardi 14 juillet 2015 à 16:40:01     
Bonjour à tous,

Je vais vous présenter la PAC réalisée en 2014 pour la maison de mes parents.
La maison possède un plancher chauffant et fait 165m². Depuis sa construction, ce sont des résistances électriques qui chauffent l'eau : 3x2,6kW.
A vrai dire le problème est que de temps en temps le disjoncteur saute car il y a trop de consommation (en mode 2x2,6kW), et aussi, outre ce problème, vous serait d'accord avec moi pour dire que le rendement d'un système à compression est supérieur à des résistances (la facture EDF s'en trouverait-elle allégée ?).
De ce fait l'idée est née d'installer une pompe à chaleur en parallèle.

J'ai récupéré en 2008, trois climatisations, 2 Mitsubishi (CP rotatif de 1,85kW au R22) et une Airwell (CP à piston d'environ 2kW au R22).
Mon choix s'est porté vers une des unités Mitsubishi par rapport au compresseur rotatif et pour les pièces détachées disponibles grâce à sa soeur.

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Sachant que jusqu'à présent on chauffait grâce à 2x2,6=5,2kW au maximum la nuit (compteur hc/hp), le but était d'avoir une puissance équivalente utilisable toute la journée (mes parents sont retraités depuis un an).

En partant d'un COP allant de 1,5 à 3,5 j'ai estimé l'apport en chaleur entre 1,5*1,85=2,8kW et 3,5x1,85=6,5kW, ce qui s'avère correspondre aux attentes. La partie analyse est alors validée.

La climatisation n'étant pas réversible, il m'a fallut revoir le design interne. N'ayant pas assez d'espace pour l'échangeur à plaques dans l'unité, on a décidé de le placer à côté du module de chauffage dans la maison.

Voici la liste non exhaustive des actions réalisées et des principales pièces :
- Le groupe est adapté au R22, j'ai donc vidangé l'huile du système et l'ai remplacée par de l'huile Polylolester adaptée au R410a
- Vanne 4 voies Ranco V2-408060200 + bobine LDK-41 (230V - 5w)
- 2x Clapet anti-retour NRV 10s-10mm Danfoss
- 2x détendeurs thermostatiques Alco TILE-ZW (pour mode chaud et froid)
- Echangeurs à plaques RHC 60/14 Reflex avec raccords G 1"1/4
- 2x Pressostat HP Ranco O16-H6751 à réarmement manuel
- 4x Manomètres Wigam 38bars maximum
- Bi-tubes isolés 3/8 et 5/8" avec SAE - 5 mètres
- 2x déshydrateurs Sporlan C-053 (Raccords ODS 3/8" - 10mm)
- Bouteille de R410a - 10kg
- Support équerre pour fixation de la Pac au mur


Pour résumer :
Unité extérieure :
- Compresseur + Condenseur
- 1x déshydrateur
- 1x clapet anti-retour
- Vanne 4 voies
- 2x manomètres
- Détendeur thermostatique

Partie intérieure :
- Echangeur à plaques
- 1x déshydrateur
- 1x clapet anti-retour
- 2x manomètres
- 2x Pressostats
- Détendeur thermostatique

Liaison entre les deux : Bi-tubes isolés de 5 mètres


Modélisation des nouvelles liaisons avec entre autres la vanne 4 voies (qui n'est pas celle utilisée au final)
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1er essai de la PAC en mode climatisation
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L'évaluation des performances du système est simple :
- Allumage d'une des trois résistances de 2,6kW et relevé du Delta Température = 2°C
- Confirmation par allumage de deux des trois résistances soit 5,2kW, Delta Température = 4°C
--> En résumé l'augmentation de la température eau de 1°C correspond à 1,3kW

Détermination de la performance de la PAC par deux cas concrets :
8 novembre 2014 avec température extérieure de 8degrés (la PAC commençait à être assez givrée)
- Entrée d'eau = 22,2°C
- Sortie d'eau = [26,7] 26,6°C
--> Delta T de 4,4°C soit [4,4] 4,5*1,3 = [5,72] 5,85kW soit COP de 3,1 (sans compter le dégivrage qui fait descendre cet indice)

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2 janvier 2015 avec température extérieure de 1-2degrés
AVANT DEGIVRAGE (la PAC n'aurait pas du être complètement givrée mais on était en train de terminer les paramètres de dégivrage)
- Entrée d'eau = 25,4°C
- Sortie d'eau = 27,9°C
--> Delta T de 2,5°C soit 2,5*1,3 = 3,25kW soit COP de 1,7 (sans compter le dégivrage)

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Quelques temps après DEGIVRAGE (entre-temps la PAC s'était arrêtée par demande de la consigne)
- Entrée d'eau = 24,7°C
- Sortie d'eau = 28,5°C
--> Delta T de 3,8°C soit 2,5*1,3 = 4,94kW soit COP de 2,6 (sans compter le dégivrage)

En pratique le Delta T va jusqu'à 4,8°C (COP 3,3 - 6,24kW) et ne descend pas en dessous de 2,5 (COP 1,7 - 3,25kW).

Le tout fonctionne très bien et remplace parfaitement les résistances électrique hors grand froid, mon père a enclenché une des résistances de 2,6kw en plus de la Pac pendant quelques jours cet hiver mais pas plus.

En mode froid (actuellement), avec 33°C extérieur la PAC a un Delta T de 4,5°C (Entrée à 21°C et sortie à 16,5°C). Le sol est frais et les températures intérieures s'en ressentent, 24°C dans une chambre sous le toit.
La pression maxi a été atteinte il y a quelques jours, soit un pic ponctuel de 34bars en HP (35°C extérieur), j'ai alors augmenté la consigne du pressostat (le CP tient 40bars en fonctionnement donc on a de la marge).
La BP est, elle, autour de 8-9bars.

Voilà, les performances sont à la hauteur de ce qui avait été prévu. Le chauffage ne consomme plus que 1,9kW (compresseur + ventilateur) au lieu de 2,6kW pour une restitution allant de 3,25kW à un peu plus de 6,2kW.
Je ferais des photos à l'occasion, je n'avais pas pour projet de le présenter ici donc je n'ai pas fait un suivi de la fabrication.

Message édité par Luigi le mardi 14 juillet 2015 à 16:41:54
Google




     
Isaak


Membre
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mardi 14 juillet 2015 à 16:45:29     
beau boulot

tu arrives à un Cop annuel de combien environ ? avec la mienne ( DAIKIN BT) en radiateurs fonte, j'arrive à dépasser un cop de 3 sur l'année

Sympa cette PAC, j'avais un temps aussi envisagé d'en faire une...mais je l'ai finalement achetée par mon boulot

Brasures à l'étain sur la partie eau non ?

comment gères tu le dégivrage ? avec un pressostat d'air ?

elle a une autre gueule que celle de Lolox

Message édité par Isaak le mardi 14 juillet 2015 à 16:50:15
OrOoX


AFK ? Késako ? :D
Messages : 9329

mardi 14 juillet 2015 à 17:33:15     
Sympa cette petite installation !

Par contre j'ai une petite question :
QUOTE :

Le groupe est adapté au R22, j'ai donc vidangé l'huile du système et l'ai remplacée par de l'huile Polylolester adaptée au R410a


Tu tourne au R410A avec un compresseur prévu pour du R22 ? C'est un pari risqué


@ Isaak : Haha, tu parle de la quelle en plus ?
Luigi


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mardi 14 juillet 2015 à 18:00:40     
QUOTE (Isaak) :

beau boulot

tu arrives à un Cop annuel de combien environ ? avec la mienne ( DAIKIN BT) en radiateurs fonte, j'arrive à dépasser un cop de 3 sur l'année

Sympa cette PAC, j'avais un temps aussi envisagé d'en faire une...mais je l'ai finalement achetée par mon boulot

Brasures à l'étain sur la partie eau non ?

comment gères tu le dégivrage ? avec un pressostat d'air ?

elle a une autre gueule que celle de Lolox

Merci !

Comment fais-tu pour calculer le COP sur l'année ? Je ne l'ai pas calculé, on va voir dans un premier temps si la facture EDF s'est réduite

Mon père avait pensé en acheter une toute faite mais au final c'était plus rentable de partir sur une climatisation qu'on avait déjà. Je peux toujours intervenir en cas de problème surtout, alors qu'en partant sur du neuf, d'un point de vue de la garantie c'est plus problématique.

OrOoX> Même si le compresseur n'est pas adapté au R410a au départ nous verrons bien combien de temps il tiendra. Tu connais les différences entre les compresseurs R22 et R410a ?

C'est mon père qui s'est chargé de la partie eau, ce sont des raccords vissés.

Message édité par Luigi le mardi 14 juillet 2015 à 18:05:00
Isaak


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Messages : 1557

mardi 14 juillet 2015 à 18:08:19     
QUOTE (Luigi) :

Merci !

Comment fais-tu pour calculer le COP sur l'année ? Je ne l'ai pas calculé, on va voir dans un premier temps si la facture EDF s'est réduite

Mon père avait pensé en acheter une toute faite mais au final c'était plus rentable de partir sur une climatisation qu'on avait déjà. Je peux toujours intervenir en cas de problème surtout, alors qu'en partant sur du neuf, d'un point de vue de la garantie c'est plus problématique.

OrOoX> Même si le compresseur n'est pas adapté au R410a au départ nous verrons bien combien de temps il tiendra. Tu connais les différences entre les compresseurs R22 et R410a ?

C'est mon père qui s'est chargé de la partie eau, ce sont des raccords vissés.

C'est plutot que les pressions ne sont pas les meme entre le R22 et le R410 qui a une pression bien plus élevée que le R22 à température équivalente. Généralement les Cp au R410 ont un moteur plus puissant à cylindré équivalente car un débit volumique bien plus important à traiter par le CP

pour mon Cop annuel : un compteur de chaleur en sortie de pac et un compteur électrique dédié à la PAC

Message édité par Isaak le mardi 14 juillet 2015 à 18:09:45
Luigi


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mardi 14 juillet 2015 à 18:57:10     
QUOTE (Isaak) :

C'est plutot que les pressions ne sont pas les meme entre le R22 et le R410 qui a une pression bien plus élevée que le R22 à température équivalente. Généralement les Cp au R410 ont un moteur plus puissant à cylindré équivalente car un débit volumique bien plus important à traiter par le CP

pour mon Cop annuel : un compteur de chaleur en sortie de pac et un compteur électrique dédié à la PAC

Les pressions de fonctionnement sont en effet plus élevées pour le R410a, après je ne pense pas qu'il y ait de gros problèmes à passer à ce gaz.
Si on compare les deux :
Mode été (climatisation)
-R22 0°C = 5bars et 50°C = un peu moins de 20bars soit un DeltaP de 15bars environ
-R410a 0°C = 8bar et 50°C = un peu plus de 30bars soit un DeltaP de 22bars environ
Ecart de 50%, la différence est grande !

Mode hiver (chauffage)
-R22 -10°C = 2,5bars et 35°C = 13bars soit DeltaP= 10,5bars
-R410a -10°C = 5,8bars et 35°C = 20bars soit DeltaP=14,2bars
Ecart de 35% légèrement moins important

Je test pour vous la longévité du système et vous tiendrais au courant du coup ! Au pire je change le compresseur.

J'ai préféré tester malgré les différences, le compresseur est donné pour 40bars maxi en fonctionnement. Le plancher chauffant est en basse température et la température de l'eau ne dépasse jamais 35°C.

Tu as une Pac basse température (BT) ? A quelle température tu sors sur tes radiateurs ?
Isaak


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Messages : 1557

mardi 14 juillet 2015 à 19:07:47     
Gd max, je dépasse pas 50°C ( pour des températures négatives ou 0°c) de toute façon elle ne peut fournir plus que 55°C et j'ai dimensionné tres largement mes radiateurs et j'ai une chaudière gaz au cas ou mais depuis 2006, elle ne tourne jamais ( juste une journée pour la faire tourner )
Luigi


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mardi 14 juillet 2015 à 19:23:13     
Concernant le COP j'ai préféré faire une Pac au coût modéré pour ne pas avoir à la rentabiliser sur trop d'années. Comme sur Cooling-masters on est dans le domaine on arrivera toujours a économiser sur la main d'oeuvre, après le prix des pièces dépendent de si on prend de l'occasion ou du neuf évidement.

Voici quelques photos en plus :

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Par curiosité, un système comme le tiens ça vaut combien ?

Message édité par Luigi le mardi 14 juillet 2015 à 19:25:06
Isaak


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mardi 14 juillet 2015 à 19:27:38     
tant qu'à faire du home made, j'aurai maximisé à mort l'échangeur extérieure, c'est le point noir des pacs génériques ( en gros un climatiseur), si tu tapes du Dimplex au autres HDG, l'évapo est 2 à 3 fois plus gros et permet des températures d'évap plus élevées et donc de meilleurs cops

edit :

moi j'ai juste acheté la machine par mon boulot, je l'ai installée moi même, ça m'a couté 1500€

Message édité par Isaak le mardi 14 juillet 2015 à 19:28:46
OrOoX


AFK ? Késako ? :D
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mardi 14 juillet 2015 à 19:27:56     
Isaak à bien répondu à la question, perso j'ai jamais fait le test.


Dans ton cas ça va que tu ne tourne pas haut donc les pressions sont plutôt faible contrairement
à l'utilisation habituel avec ce gaz, par contre ton histoire de 40bars pour le compresseur m'étonne vu
que par exemple les scrolls au R22 sont donné pour 27.5Bars max en utilisation.
Sk_rmouche


Apprenti Aigri
Messages : 17497

mardi 14 juillet 2015 à 20:01:19     
Ah ça fait du bien d'avoir du home-made, carton rouge pour ne pas avoir fait le topic PENDANT la réalisation mais beau boulot

Moi je tanne régulièrement mon père pour qu'il passe en tout pompe à chaleur compte-tenu de notre configuration ( maison tout électrique + pas d'arrivée de gaz naturel ), ça serait bien plus rentable et ça rendrait les combles plus supportable l'été ...
Luigi


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mardi 14 juillet 2015 à 20:13:28     
QUOTE (Sk_rmouche) :

Ah ça fait du bien d'avoir du home-made, carton rouge pour ne pas avoir fait le topic PENDANT la réalisation mais beau boulot

Moi je tanne régulièrement mon père pour qu'il passe en tout pompe à chaleur compte-tenu de notre configuration ( maison tout électrique + pas d'arrivée de gaz naturel ), ça serait bien plus rentable et ça rendrait les combles plus supportable l'été ...

Oui j'avoue j'aurais du faire des photos, mais je n'ai pas vraiment eu le temps à vrai dire c'est compliqué.
On n'a pas voulu du 100% optimisé mais du 100% facile à faire.

Je te comprends, nous ça fait à peine un an qu'on a ce système et ça change beaucoup de choses, en hiver la température est bonne dedans (20°C) et ils allument bien moins la cheminée.
Ton père a un plancher chauffant également ?

Isaak> Ta PAC homemade fonctionne bien au fait ?
Isaak


Membre
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mardi 14 juillet 2015 à 20:20:41     
ma Dakin fonctionne très bien depuis 4 hivers maintenant et j'en profite l'été pour préchauffer mon ECS avant de rentrer dans mon cumulus éléctrique
Sk_rmouche


Apprenti Aigri
Messages : 17497

mardi 14 juillet 2015 à 20:37:54     
QUOTE (Luigi) :

Ton père a un plancher chauffant également ?

Non, actuellement on est aux grille-pains pardon ... Convecteurs électriques

La baraque est bien isolée et la pac nous permettrait vraiment de bien diminuer la facture, même si on s'en servirait un peu les jours de canicule
Luigi


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mardi 14 juillet 2015 à 22:12:32     
QUOTE (Sk_rmouche) :

Non, actuellement on est aux grille-pains pardon ... Convecteurs électriques

La baraque est bien isolée et la pac nous permettrait vraiment de bien diminuer la facture, même si on s'en servirait un peu les jours de canicule

Ah oui d'accord Une PAC air/air fonctionnerait bien c'est clair !
Bien utile en canicule ! D'ailleurs, à la base mon père voulait exclusivement l'utiliser pour l'hiver mais au final on rafraichit le sol avec.
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