Qu’est-ce qu’un bon COP pour une pompe à chaleur air-eau ?

Le coefficient de performance, COP, est le rapport entre la chaleur ou le froid produit par une pompe à chaleur et l’apport d’énergie spécifique. Le cop idéal pour les systèmes de pompes à chaleur commence à partir de 2.0. C’est pour les pompes à chaleur à air, tandis que la géothermie commence à 3,1. Pourtant, le cop d’une pompe à chaleur peut être au-dessus de 4,0. Dans le guide ci-dessous, nous discuterons du COP idéal des différentes unités de pompe à chaleur et de la signification pratique de COP. 

Quel est le COP idéal pour une pompe à chaleur à eau?

Si vous utilisez une pompe chauffante en circuit fermé, le bon COP se situera entre 3,5 et 4,2. Le COP maximal, quant à lui, devrait être de 4,7+.

Avec une boucle ouverte, le COP idéal se situe entre 4,0 et 4,5 tandis que la valeur maximale est de 5,0+. Enfin, la pompe à chaleur à échange direct a un bon COP de 4,1 et un maximum de 5,0+.

Le COP ne doit pas être confondu avec l'efficacité des pompes à chaleur air-eau. Les pompes à chaleur air-eau ont un SEER/ refroidissement de 13 dans le nord des États-Unis et de 14 dans le sud. Elles ont un coefficient HSPF minimum de 8,5 pour le chauffage. 

En outre, les pompes à chaleur géothermiques sont classées en termes de boucles et d'eau-air ou d'eau-eau. Vous pouvez également voir leurs efficacités sur la page Energy.gov. En outre, les chiffres les plus efficaces sont toujours accompagnés du signe +, car l'efficacité s'améliore chaque année.  

Comprendre le Coefficient de Performance (COP ou CP)

Comme nous l'avons dit précédemment, le coefficient de performance est un indice de performance. Il indique comment la pompe du chauffe-eau air-eau transfère la chaleur ou le froid par rapport à l'énergie électrique utilisée. N'oubliez pas que les pompes à chaleur air-eau transfèrent la chaleur des zones à basse température vers les régions à haute température. 

C'est contraire aux lois de la thermodynamique. La chaleur doit circuler des régions chaudes vers les régions froides. À cet égard, le transfert de chaleur "ascendant", contraire aux lois de la thermodynamique, nécessite un travail. Le COP indique donc l'efficacité avec laquelle une pompe à chaleur air-eau effectue ce travail. Il indique la quantité de puissance nécessaire à l'unité pour déplacer une quantité fixe de chaleur à une température fixe.

Si vous cherchez à savoir quelle quantité de chaleur la pompe à chaleur transfère lorsqu'elle est alimentée par une quantité d'énergie spécifique, le COP est ce que vous recherchez. Par exemple, une pompe à chaleur air-eau ayant un COP de 2,5 déplacera 2,5 fois plus d'énergie thermique que l'énergie électrique qu'elle utilise.  

Alors comment déterminer le COP de votre pompe à chaleur air-eau ?

En termes simples, vous pouvez déterminer le COP de votre appareil à l'aide de l'équation COP est égal au quotient de la sortie d'énergie et de l'entrée d'énergie. L'unité de mesure de la quantité de chaleur déplacée est le BTU (British Thermal Unit) par heure. L'énergie, quant à elle, est mesurée en watts. Et 1BTU équivaut à 0,293 watts. 

Par exemple, le rendement énergétique d'une pompe à chaleur air-eau est d'environ 60 000 BTU. Elle fonctionne également à 42 000 watts. Pour obtenir le COP des unités, il faut multiplier les BTU par les watts (60 000 X 0,293. Ce qui devrait donner 17 580.). Ainsi, l'énergie produite est de 17 580 watts lors du déplacement de l'air de l'intérieur vers l'extérieur ou vice versa. Divisez ensuite les watts de sortie par les watts d'entrée 17 580/4 200. Cela vous donne 4,18 COP.

Les moyens d'améliorer le COP de votre HP

Le COP des pompes à chaleur air-eau peut être améliorée en réduisant l'écart entre les températures chaude et froide avec lesquelles l'unité fonctionne. Étant donné que les pompes à chaleur air-eau fonctionnent dans les deux sens - chauffage ou refroidissement, vous devez réduire la température de sortie. La nouvelle lecture devrait être de 30 °C. Vous devez utiliser des canaux surdimensionnés, des sols, des murs ou des plafonds canalisés pour réduire le bruit. D'autre part, les températures d'entrée doivent être augmentées. Vous devez utiliser l'eau souterraine au lieu de l'air dans ce cas.    

La pompe à chaleur peut être améliorée si la taille de l’échangeur de chaleur interne est augmentée. Par conséquent, cela augmente l’efficacité en fonction de l’énergie utilisée par le compresseur car il réduit la différence de température interne de l’unité par rapport au compresseur. 

Le COP des refroidisseurs à absorption peut être augmenté en utilisant un deuxième étage ou un troisième étage. Les refroidisseurs à double et triple effet sont super efficaces par rapport aux refroidisseurs à effet unique, avec des COP supérieurs à 1. Ils exigent des pressions élevées, de la vapeur surchauffée, mais c’est toujours une assez légère dizaine de quid de vapeur par 60 minutes par tonne de refroidissement.

Facteurs affectant la performance du coefficient

Les pompes à chaleur air-eau absorbent la chaleur et la rejettent dans la terre ou dans l’eau en été. Dans l’air extérieur, une source d’air effectue la même chose. Une pompe à chaleur air-eau extrait et évacue facilement la chaleur. Cela est dû aux températures du sol plus chaudes en hiver et plus fraîches en été.  

Malgré cela, certains facteurs peuvent nuire à ses performances, tels que:

Type de boucle air-eau 

Le meilleur COP est généralement associé aux pompes à chaleur à circuit ouvert. En revanche, la boucle fermée aura un COP relativement bon, mais pas autant que la boucle ouverte.

Objectif 

Comme de nombreuses pompes à chaleur géothermiques, elles fonctionnent mieux en mode refroidissement et non en mode chauffage. 

Fonctionne-t-il en phase haute ou basse ?

Les pompes à chaleur géothermiques sont équipées de deux compresseurs. La consommation d'énergie est moindre lorsque le compresseur est utilisé uniquement en phase basse. Ainsi, le COP de la pompe à chaleur est élevé lorsqu'elle est en phase basse.  

Les températures extérieures

La température extérieure a un impact important. Par exemple, si la pompe à chaleur conditionne l'air de votre maison et que la température extérieure est de 80 F et 70 F, l'écart est de dix degrés à l'intérieur. Il est assez simple de disperser la chaleur à 80F. Cependant, si la température extérieure atteint 110 F, la pompe à chaleur doit faire plus d'efforts et utiliser plus d'énergie, ce qui réduit le COP. 

Conclusion 

En rétrospective, un bon COP pour une pompe air-eau devrait être supérieur à 4.0. Néanmoins, d'autres facteurs entrent en jeu. Quel est le type de lop sur votre pompe air-eau ? La faites-vous fonctionner en mode refroidissement ou en mode chauffage ? Utilisez-vous l'étage supérieur ou l'étage inférieur ? En général, une pompe à chaleur peut fonctionner avec un COP de 4,7+ si elle est utilisée de manière optimale.