Interclima 2019 : la thermodynamique est l’avenir du Génie Climatique

A Interclima 2019, les solutions thermodynamiques sont en fort développement. Leur dynamisme est net, face à une évolution des chaudières qui n’est plus que graduelle. Les constructeurs pensent clairement à remplacer à terme les chaudières en chaufferies par des solutions thermodynamiques. La thermodynamique offre d’excellentes réponses à l’évolution des besoins en logements collectifs neufs.

Toshiba présente à Interclima en avant-première mondiale son nouveau DRV SMMSu. Il est équipé d‘un tout nouveau compresseur – Toshiba conçoit et fabrique ses propres compresseurs – à trois étages de compression, le DC Triple-rotary. Les modules de base iront de 30 à 75 kW, une installation pourra atteindre jusqu’à 300 kW en associant plusieurs unités extérieures. Son lancement sera accompagné de celui de nouvelles unités intérieures de petite puissance, commençant à 1 kW. Ce nouveau DRV sera disponible courant 2020 en version 2 tubes (SMMSu), puis en version 3 tubes (SHRMu) en 2021. A puissance équivalente, il réduit la charge de fluide de 30% et augmente considérablement son efficacité énergétique à charge partielle. ©PP

Récupération de chaleur et rafraîchissement en construction neuve

Commençons par la construction neuve, qui devra respecter bientôt la RE2020, -même si les seuils ne sont pas encore connus-. Elle demandera vraisemblablement une performance thermique accrue. Dans le même temps, les promoteurs de logements collectifs deviennent de plus sensibles au confort d’été dans leurs bâtiments. Ils sont désormais convaincus que, réchauffement de la planète aidant, le rafraîchissement actif doit être pris en compte dès à présent en construction neuve.

Les solutions thermodynamiques offrent une solution pour rafraîchir l’été sans augmenter les consommations d’énergie de manière sensible : la récupération de chaleur. Tous les grands spécialistes de la climatisation, dont Toshiba, Daikin ou Hitachi, mais aussi Samsung et GREE, le nouveau venu sur le marché français, proposent des solutions de climatisation centralisées – des DRV pour débit de réfrigérant variable -  trois tubes avec récupération de chaleur. C’est le premier pas.

Seconde étape, ils ont développé, Toshiba sans doute avant les autres, une unité intérieure fluide/eau pour la production d’ECS. Ces solutions sont donc capables de récupérer la chaleur extraite des locaux en mode rafraîchissement pour produire de l’eau chaude sanitaire, gratuitement, sans consommation d’énergie supplémentaire.

Panasonic propose une solution de production d’ECS pour les besoins importants à partir de ses gammes de DRV et de mini-DRV eco

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Production d’ECS gratuite

Alexis Homsi, responsable de la prescription chez Samsung, a d’ailleurs convaincu le Bureau d’Etudes Pouget Consultant d’envisager cette solution pour un immeuble collectif haut de gamme de treize niveaux. Une installation de climatisation centralisée trois tubes, avec récupération de chaleur et unité intérieure spécifique pour la production d’ECS, répond à tous les besoins et exigences en logements collectifs neufs. Elle assure le chauffage, la production d’ECS et le rafraîchissement.

De plus, comme les systèmes de pilotage des DRV suivent les consommations de chaque unité intérieure, il n’est pas compliqué pour les constructeurs d’ajouter une couche de software qui regroupe les unités intérieures logement par logement, fait la somme de leurs consommations, poste par poste - chauffage, rafraîchissement et production d’ECS – et les pousse vers les occupants grâce à un portail internet et une application pour smartphone qui, en plus , fait office d’interface de pilotage et programmation de chaque logement.

Atlantic accompagne sa Pompe à chaleur Hydragreen d’une gamme de ballon de 500 litres développée spécifiquement. ©PP

Et la ventilation ?

Ajouter un petit accord d’ouverture mutuelle d’API cloud to cloud entre, par exemple le Cloud Toshiba et le cloud Amazon ou Google, donne accès à la commande vocale pour la climatisation. Samsung, pour sa part, fait tout ça tout seul et promeut son propre système de commande vocale Bixby.

Cerise sur le gâteau, la plupart des industriels de la climatisation possèdent à leur catalogue des unités intérieures de ventilation double-flux avec une batterie alimentée en détente directe. En prenant et en rejetant l’air directement en façade, ces unités sont capables d’assurer la ventilation, avec récupération de chaleur (double-flux) et lorsque que c’est nécessaire, de préchauffer ou de prérafraîchir l’air neuf introduit pour augmenter le confort. Ces unités intérieures spécifiques sont pour l’instant plutôt conçues pour des bâtiments tertiaires, il faut les adapter au logement collectif.

Une telle architecture présente une insigne vertu : elle évite les gaines de distribution d’air verticale qui consomment des m². Toute la réflexion ci-dessus est profondément hérétique aux yeux des puristes de la réglementation thermique qui restent arcboutés sur le fait qu’on ne climatise pas les logements neufs. Mais il faut se rendre à l’évidence, les épisodes de canicule se multiplient et s’accompagnent toujours d’une forte augmentation de la pollution : ouvrir la fenêtre dans ces conditions n’est pas une bonne solution. Il faut rafraîchir et filtrer l’air neuf.

Hitachi met en avant une solution de production d’ECS thermodynamique de grande capacité avec un DRV et une unité intérieure spécifique. ©PP

L’eau chaude haute température

Côté production d’eau chaude sanitaire, plusieurs constructeurs montrent à Interclima des générateurs thermodynamiques utilisant le CO2. Atlantic, par exemple, pousse sa pompe à chaleur Hydragreen, développée avec Mitsubishi Heavy Industries. Elle fonctionne d’autant mieux que le ΔT entre la température d’entrée, par exemple de l’eau froide entre 14 et 20°C selon la saison, et la température de sorte : l’eau chaude à 65 – 70°C.

En raison de ses caractéristiques thermodynamiques, le CO2 évite tout appoint de chaleur par résistance électrique, même par grand froid. Les pompes à chaleur Hydragreen d’Atlantic sont disponibles en modules de 30 kW, cascadables jusqu’à 16 modules : 480 kW. Atlantic range Hydragreen parmi ses solutions hôtellerie, mais cet appareil convient parfaitement à tout bâtiment avec de grands besoins d’eau chaude sanitaire, depuis les piscines jusqu’aux immeubles collectifs.

Le prochain article sur la climatisation à Interclima portera sur les adaptations des industriels face au règlement F-Gaz et à la nouvelle rédaction du CH35 en France : développement du R32, forte progression du mini-DRV, …