Simon Buddle passe en revue la question du contrôle des pompes à chaleur pour le chauffage et le refroidissement, et explique comment les installateurs KNX peuvent ajouter les avantages du refroidissement à peu ou pas de frais supplémentaires.
La pompe à chaleur est sur le marché depuis plusieurs années. Je me souviens alors avoir entendu dire par des plombiers qu’il était peut-être temps pour eux de prendre leur retraite plutôt que de se lancer dans cette nouvelle technologie. À l’époque, le plus gros problème était que les pompes à chaleur ne parvenaient pas à atteindre la température requise pour un approvisionnement en eau chaude sanitaire, soit 60 °C. Le règlement de la question du fonctionnement harmonieux d’une chaudière et d’une pompe à chaleur ne nécessitait guère plus qu’une vanne à trois orifices, et un peu de logique. Si vous connaissiez la température maximale pouvant être atteinte par votre pompe à chaleur, il était alors simple de passer à la chaudière pour atteindre 60 °C, ou même d’utiliser les thermoplongeurs si vous n’aviez pas de chaudière. Mais il exact de dire que les mots « pompe à chaleur » faisaient alors peur à de nombreux plombiers.
Capacités actuelles des pompes à chaleur
Dix années sont passées, et les pompes à chaleur sont désormais installées en tant que source de chaleur par défaut. Le problème du manque de capacité de production d’eau chaude appartient maintenant au passé, et de nombreux fabricants offrent désormais un contrôleur complet qui gère le chauffage et la climatisation d’une maison moyenne. Cela suppose bien entendu que la maison ne nécessite qu’un seul thermostat et qu’un seul cylindre. La plupart des maisons sur lesquelles nous travaillons ont des besoins beaucoup plus complexes.
Refroidissement
Une autre avancée de la technologie des pompes à chaleur est leur capacité à refroidir aussi bien qu’à chauffer. Le processus est le même, mais en sens inverse. Ainsi, plutôt que d’extraire la chaleur de l’extérieur et de la déplacer vers l’intérieur de la maison, la pompe à chaleur extrait la chaleur de la maison et la transfère vers l’extérieur. Dans notre monde, cela signifie faire circuler de l’eau froide ou plus fraîche autour de boucles de chauffage sous le sol. Il s’agit d’un processus simple, mais qui nécessite un peu plus de réflexion que le simple chauffage.
Principes généraux
Je considère le contrôle du chauffage comme une simple pyramide hiérarchique, dont le régulateur de température ambiante est situé en bas. Pour chaque collecteur, nous obtenons un signal de demande provenant des pièces qui y sont connectées. Cela crée alors plusieurs signaux de demande qui génèrent un seul signal de demande de chaleur globale. À son tour, cela sollicite la chaudière et l’installation associée pour que de la chaleur soit envoyée aux pièces. Je suis sûr que tout cela est bien connu de la plupart d’entre vous.
Avec une pompe à chaleur en mode refroidissement, le processus est identique, à l’exception de deux éléments cruciaux
1) il faut du froid et non de la chaleur ;
2) une pompe à chaleur ne peut fournir que de la chaleur ou du froid, pas les deux simultanément.
Lorsque la pompe à chaleur est un système complet et dispose d’un seul thermostat, comme dans une configuration domestique standard, il n’y a pas de quoi s’inquiéter. Mais lorsque nous entrons dans le monde plus complexe d’une maison KNX, nous devons accorder plus d’attention à la manière dont cela est accompli.
Solutions KNX
L’élément le plus pertinent, ici, est que nous allons avoir besoin d’une certaine logique. Les thermostats peuvent émettre des signaux de chauffage et de refroidissement. Mais lorsque l’un est activé, l’autre doit être désactivé, car les deux ne peuvent être vrais simultanément. Comme la pompe à chaleur ne peut être que dans un état ou dans l’autre, il semble judicieux d’utiliser une fonction été/hiver activée par le client ou en fonction de la période de l’année, pour signaler le changement à la pompe à chaleur. La logique entre en jeu lorsque nous devons faire fonctionner le système de chauffage sans chaleur en ouvrant les vannes du collecteur, en faisant fonctionner les pompes locales et en ouvrant les vannes à 2 ports du collecteur. La logique est nécessaire pour que nous puissions ouvrir la vanne en cas de demande de chauffage ou, en mode été, de demande de refroidissement. Cela nécessite une simple porte OU sur la vanne pour lui permettre de fonctionner.
Il s’agit d’un développement nouveau dans le monde du chauffage et du refroidissement qui nécessite un peu plus de réflexion de notre part. Cela peut également contraindre les fabricants à ajouter la porte OU à leurs contrôleurs de chauffage afin que nous puissions le faire de manière simple et robuste. Zennio et ABB, par exemple, intègrent une porte logique dans leurs actionneurs, mais comme ce n’est pas le cas de tous les fabricants, faites preuve de prudence lors de votre choix de produit.
Détection de l’humidité
L’installation de capteurs de température dans le sol afin de fournir une alarme de surchauffe afin que nous puissions protéger les sols contre les dommages est la méthode d’installation habituelle depuis des années. Beaucoup de ces dispositifs peuvent également protéger contre un refroidissement excessif, mais ils ne fournissent peut-être pas le point de rosée, c’est-à-dire le point auquel l’air devient saturé d’eau et que des gouttelettes commencent à se former. Cela peut être tout aussi désastreux pour le sol, qu’il soit en bois ou recouvert d’une moquette. Le point de rosée dépend de la température ambiante et de l’humidité, lesquelles varient toutes deux.
Pour en savoir plus, voir HVAC: CVC : l’importance de l’humidité pour les installateurs KNX.
Conclusion
Comme toujours, dans l’univers KNX, nous sommes en excellente position pour contrôler des systèmes complexes. L’avènement de la technologie des pompes à chaleur nous offre une nouvelle opportunité de dire à nos clients : « Oui, nous pouvons vous aider pour cela. » N’oubliez pas qu’ils achetaient déjà tous les contrôles pour faire fonctionner le chauffage, alors, si l’on considère que le seul véritable ajout au système pour faciliter le refroidissement est un petit élément de logique, nous avons l’impression d’avoir offert à notre client un avantage considérable pour un coût supplémentaire minime ou nul.
Simon Buddle, ingénieur certifié MIET, est consultant pour Future Ready Homes, spécialiste de la conception de systèmes de gestion du bâtiment et à très basse tension.
