Des pompes à chaleur capables de produire une température de départ supérieure à 130 °C

Le "Project 68" de l’Agence Internationale de l’Énergie (IEA en anglais pour International Energy Agency) court du 1er mai 2025 au 30 avril 2028. Ce programme, piloté par le Danemark et auquel participent onze autres pays, dont la France, a pour but de développer des technologies de pompes à chaleur de grande puissance, capables d’atteindre et de dépasser des températures de départ de fluide supérieures à 100 °C pour l’industrie et le chauffage urbain.

À propos des pompes à chaleur, l’IEA gère neuf autres projets : "Project 59" pour développer des pompes à chaleur pour le séchage, rénovation des pompes à chaleur dans les grands bâtiments commerciaux, 61 pour les pompes à chaleur en chauffage urbain, 62 pour les pac collectives dans des immeubles de logements collectifs, 63 pour l’acoustique des pompes à chaleur, 64 pour les mesures de sécurité autour des pac utilisant des fluides inflammables, 65 à propos de l’économie circulaire des pac, 66 pour l’optimisation du dimensionnement des pac, et 67 pour les services numériques associés aux pac.

L’IEA travaille avec d’autres organismes, dont la Heat Pump Accelerator Platform gérée par l’Union Européenne.

Le "Project 68" de l’Agence Internationale de l’Énergie dure jusqu’en avril 2028 et a pour but de faciliter le développement des pac de grande puissance avec des températures de départ élevées. © IEA

Avec sa marque Sabroe, Johnson Controls propose la gamme HyePAC au R717 ou R718, capable d’atteindre 110 °C de température de départ et des puissances de 0,56 à 2,1 MW, ainsi que la gamme HitemHP au R600 et R600ade 0,3 à 1MW pour des températures de départ de 125 °C. ,>

Everllence atteint des températures de départ de 300 °C avec sa gamme de pompes à chaleur High Temps VCC, équipée de turbocompresseur centrifuges et utilisant notamment le R290, le R600 et le CO2. © Everllence

Déjà 50 fabricants et jusqu’à 300 °C de température de départ

La dernière version de la base de données des pompes à chaleur de grande puissance et haute température liste plus de 50 fabricants, aucun français cependant, sauf peut-être Johnson Controls Johnson qui fabrique des chillers et des pompes à chaleur haute eau/eau haute température de 500 kW à 20 MW pour le chauffage urbain et pour l’industrie à Carquefou, près de Nantes. Le site de Carquefou rassemble les activités froid marine, réfrigération industrielle et pompes à chaleur haute température et de grande puissance de Johnson Controls. Dans la base de données de l’IEA, les pac sont classées par température de départ : ≤120 °C, ≤140 °C, ≤160 °C, ≤200 °C et >200 °C. la base de données contient 554 modèles.

En matière de température, deux fabricants proposent des modèles à 300 °C de température de départ : Everllence et Karman Industries. Everllence est l’ancien MAN Energy Solutions et propose des pac de 10 à 100 MW de puissance, utilisant le R290, le R717 (ammoniac NH3), le R744 (CO2), le R600, le R134a et le R1233zd.

Karman Industries est une start-up de la Cleantech, lancée en 2024 à Los Angeles. Elle propose des pac de 1 à 20 MW de puissance, capable d’atteindre 300 °C de température de départ, utilisant le R718 (l’eau), l’éthanol et la vapeur d’eau. L’entreprise semble s’orienter vers le refroidissement des grands data centers et la valorisation de la chaleur extraite.

Un peu en dessous, SynchroStor propose des pac de 0,5 à 1,5 MW de puissance, avec une température de départ maximale de 275 °C, utilisant des compresseurs à piston, et l’argon, le R744 (CO2) et le R728 (azote) comme fluides.

L’américain Karman Industries propose un prototype de 1 à 20 MW, capable d’atteindre 300 °C. Il vient de lancer ses Heat Processing Units (HPU), des modules de 10 MW de puissance au CO2, destinés au refroidissement des datacenters de forte puissance. GigaWerx, leur première usine sera opérationnelle au troisième trimestre 2026 avec une capacité de production annuelle de 1 GW, soit 100 HPU. La capacité de production devrait augmenter en 2028. © Karman Industries

Les pac atteignant 250 °C sont standardisées

Ensuite, pas moins de cinq fabricants commercialisent des pac capables d’atteindre 250 °C de température de départ :

– Spilling (1 à 15 MW) ;

– Turboden (5 à 40 MW) ;

– Enerin (0,3 à 10 MW) ;

– Lübbers Anlagen-und Umwelttechnik (1,5 à 50 mW) ;

– Et Airthium (0,1 à 5 MW).

Le R704, l’hélium, fait son apparition chez deux fabricants, ainsi que le R245fa ou penthafluoropropane, un hydrofluorocarbone (HFC), classé B1, mais avec un GWP de 1030. Autant les pac dont la température de départ atteint 300 °C sont encore des machines expérimentales, autant celles qui plafonnent à 250 °C font partie des offres commerciales très personnalisables, mais standard.