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Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur thermoacoustique ?

Nombre Parcourir:0     auteur:Éditeur du site     publier Temps: 2023-02-23      origine:Propulsé

Selon les estimations, lorsque l'on passe d'une chaudière à gaz à une pompe à chaleur électrique, les émissions annuelles d'oxyde de carbone (IV) diminuent de 2,5 tonnes.Ce montant devrait diminuer encore davantage avec les pompes à chaleur thermoacoustiques.Il s’agit de la dernière technologie et il n’existe que quelques modèles.

Les pompes à chaleur thermoacoustiques font partie des technologies vertes à venir les plus cruciales et les plus innovantes.Ils reposent sur l’utilisation d’ondes de pression acoustique pour produire des effets de chauffage ou de refroidissement.L'interaction de la paroi solide et du gaz oscillant facilite ces effets thermoacoustiques.



Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur thermoacoustique ?


Une pompe à chaleur thermoacoustique est une pompe à chaleur qui fonctionne de la même manière qu’un moteur thermoacoustique.Il utilise une onde stationnaire plutôt qu'un réfrigérant.Cette onde stationnaire est localisée dans une section fermée pilotée par un haut-parleur pour atteindre une différence de température dans toute cette partie.

De même, les moteurs thermoacoustiques utilisent des ondes sonores pour diffuser la chaleur d’une section à l’autre.Ce processus demande beaucoup de travail et le haut-parleur le fait.De plus, un moteur thermoacoustique peut être décrit comme un gadget qui utilise la différence de chaleur pour émettre des ondes sonores, qui peuvent être transformées en courant électrique, de la même manière que fonctionne un microphone.

Alors que les moteurs thermoacoustiques peuvent utiliser à la fois des ondes progressives et stationnaires, les pompes à chaleur thermoacoustiques utilisent des ondes stationnaires.



Comment fonctionne une pompe à chaleur thermoacoustique ?


Une pompe à chaleur thermoacoustique applique la connaissance selon laquelle, dans une onde sonore, les particules de gaz se dilatent et se compriment de manière diffuse, et la température et la pression changent en même temps ;la pression et les températures atteignent simultanément le minimum ou le maximum.Généralement, une pompe à chaleur thermoacoustique comprend une cheminée, un résonateur et des échangeurs de chaleur.

Des interférences entre des ondes se déplaçant sur des trajectoires opposées à des fréquences spécifiques peuvent se produire dans un tube fermé.Cette interférence entraîne une résonance et génère une onde stationnaire.

Vient ensuite la pile, qui comprend de minuscules canaux parallèles.Lorsqu'il est positionné à un endroit particulier du résonateur avec une onde stationnaire, un différentiel de température se développe dans tout l'empilement.Le placement des échangeurs de chaleur de chaque côté de la pile peut produire et disperser de la chaleur.

En outre, ce processus peut être inversé pour obtenir des effets de refroidissement.Une variation de température dans toute la pile génère une onde sonore.Générer et déplacer de la chaleur du réservoir froid vers le réservoir chaud est tout un processus.

La pile établit une diminution de pression.L'interférence entre les ondes acoustiques réfléchies et entrantes est défectueuse.La variation d'amplitude fait bouger l'onde stationnaire, lui conférant des propriétés acoustiques.

En résumé, une pompe à chaleur thermoacoustique fonctionne en appliquant le cycle de Bryton, tandis que la réfrigération implique les quatre processus suivants :



Compression des gaz diabatiques


Lorsque les particules de gaz sont déplacées, elles se compriment de manière adiabatique, ce qui fait augmenter leur température.Après cela, leur température est désormais plus élevée qu’auparavant.



Transfert de chaleur isobare


La température accrue de la particule transfère la chaleur à la plaque à pression constante, refroidissant ainsi le gaz.



Expansion adiabatique des gaz


Ce processus consiste à déplacer le gaz de sa position d'origine.En raison de la dilatation adiabatique du gaz, la température du gaz diminue et devient plus froide que la plaque froide.



Transfert de chaleur isobare


La température réduite du gaz facilite le transfert de chaleur vers le gaz à pression constante, ramenant le gaz à sa température d'origine.



Avantages des pompes à chaleur thermoacoustiques

Pas de réfrigérants


C’est sans doute l’avantage le plus important d’avoir une pompe à chaleur thermoacoustique.Avec une telle pompe à chaleur, les fabricants n’auront plus à se soucier de certaines réglementations limitant la quantité de fluide frigorigène qu’ils peuvent utiliser dans leurs unités.


Moins de problèmes de condensation


Les thermopompes thermoacoustiques ont moins de problèmes de condensation, qui peut provoquer des barrages de glace sur les toits ou les murs en hiver si elles ne sont pas installées correctement.De plus, les panneaux ne rouillent pas, ce qui peut poser problème avec les systèmes plus anciens qui utilisent des panneaux en acier galvanisé pour l'isolation.


A faible consommation


Ces unités sont plus économes en énergie que les systèmes de chauffage conventionnels car elles s'appuient sur des courants de convection naturelle au lieu du flux d'air à travers des tuyaux ou des conduits pour transférer la chaleur d'un endroit à un autre au sein de votre maison ou de votre bâtiment commercial (ou même à l'extérieur).


Moins de coûts de maintenance


Le seul entretien requis pour les pompes à chaleur thermoacoustiques est de s’assurer qu’elles restent propres et exemptes de poussière ou de saleté afin qu’elles fonctionnent efficacement.C'est beaucoup plus facile que d'entretenir d'autres types de pompes à chaleur, car il n'est pas nécessaire de lubrifier ou de nettoyer les filtres ou les condenseurs - gardez-les propres et clairs !


Facile à nettoyer


Les pompes à chaleur thermoacoustiques sont faciles à nettoyer et à entretenir.Le système est complètement scellé et les ventilateurs peuvent être retirés, nettoyés et réinstallés en douceur sans aucun outil.Cela permet de maintenir le système sans l'ouvrir.

La pompe à chaleur Thermoacoustic est un système en boucle fermée qui ne nécessite aucun fluide pour son fonctionnement.Cette technologie élimine le besoin de conduits, ce qui contribue à réduire les coûts de construction et à augmenter l’efficacité.



Inconvénients des pompes à chaleur thermoacoustiques


Les inconvénients des pompes à chaleur thermoacoustiques sont les suivants :

  • Coût élevé d’installation et de maintenance

  • Difficile à installer dans des espaces restreints

  • Application limitée à certains climats


FAQ

Comment fonctionne une pompe à chaleur thermoacoustique ?


Une pompe à chaleur thermoacoustique fonctionne en transformant les ondes sonores stationnaires en mouvement.Un côté de la pile crée ces vagues et laisse l’autre côté rester frais.



Combien de types de pompes à chaleur sont actuellement sur le marché ?


Il existe actuellement six grands types de pompes à chaleur :


Pompes à chaleur à air


Ces unités transférer de la chaleur entre une paire d'échangeurs de chaleur ;un placé à l’extérieur de votre propriété.Il comporte des ailettes qui aspirent l'air tandis que le deuxième échangeur de chaleur chauffe l'air de l'intérieur ou l'eau, qui est dispersée dans toute votre maison grâce au chauffage au sol ou aux radiateurs.


SPRSUN Pompe à chaleur à onduleur CC



Pompes à chaleur géothermiques


Ces types de pompes à chaleur extraire la chaleur des eaux souterraines ou du sol, qui reste à une température quelque peu constante tout au long de l'année en dessous d'une profondeur de 30 pieds.Si votre pompe à chaleur géothermique est correctement entretenue, elle a généralement un COP de 4,0 au début de la période de chauffage et un COP de 3,0 lorsque vous continuez à extraire de la chaleur.

Ces machines sont tout de même très coûteuses à mettre en place car il y aura quelques travaux de perçage.La personne ou l’équipe qui l’installe percera un forage pour positionner l’échangeur thermique.


Pompe à chaleur sur air extrait


Ces machines utilisent l’air évacué de votre propriété comme source de chaleur et nécessitent une ventilation mécanique.Il en existe deux types principaux :

Unités d'évacuation d'air vers eau qui déplacent la chaleur vers un circuit comprenant un réservoir d'eau.

Machines air-air d’échappement qui déplacent la chaleur vers l’air ambiant.


Pompes à chaleur à assistance solaire


Comme leur nom l’indique, les pompes à chaleur comprennent plusieurs panneaux solaires et une pompe à chaleur.Aussi, il pourrait s’agir d’un panneau solaire photovoltaïque par opposition à des panneaux solaires thermiques.


Pompe à chaleur à source d'eau


Celle-ci fonctionne de la même manière qu’une pompe à chaleur géothermique, même si elle tire la chaleur d’un plan d’eau plutôt que du sol.Dans cet esprit, le plan d’eau doit être suffisamment grand pour supporter l’effet de refroidissement de cette machine sans tuer les animaux dans l’eau ni geler.


Pompes à chaleur thermoacoustiques


Comme indiqué, ces unités sont assez nouvelles sur le marché.Ils fonctionnent comme un moteur thermique thermoacoustique mais sans le réfrigérant.Au lieu de cela, ils utilisent une onde stationnaire dans une section fermée et gérée par un haut-parleur pour obtenir une variation de température dans toute la section.



Si j’installe une thermopompe, mes factures de chauffage vont-elles diminuer ?


Oui.Même si la plupart des thermopompes ont besoin d’électricité pour fonctionner, elles utilisent moins de chaleur qu’elles n’en transfèrent de l’extérieur vers l’intérieur de votre propriété.La quantité de chaleur transférée contre l'électricité utilisée dépend des températures de sortie et de la source.Par conséquent, cela diffère constamment tout au long de l’année puisque les températures extérieures changent beaucoup.

L'impact que cela aura sur vos factures dépend de quelques facteurs, tels que :

  • Le type de pompe à chaleur dont vous disposez et son taux d’efficacité

  • Le carburant que vous remplacez et son prix

  • La région où vous résidez

  • La conception de votre système de chauffage central




Quelles sont les motivations pour l’achat de pompes à chaleur ?


Le gouvernement est fermement engagé à réduire les émissions de gaz à effet de serre et les effets drastiques du changement climatique.C'est pour cette raison qu'elle a lancé plusieurs programmes visant à convaincre les entreprises et les citoyens anglais d'utiliser les pompes à chaleur.Pour plus de détails sur leurs incitations, lisez les volumes 1 et 2 du Tarif Vert.



Ai-je besoin d’une autorisation pour installer une pompe à chaleur ?


Non. Il est essentiel de vérifier auprès de l’agence de planification locale l’approbation avant d’installer votre pompe à chaleur.La plupart des installations sont considérées comme du « développement autorisé » ;aucune autorisation n’est donc nécessaire.Néanmoins, c'est en raison des attentes que c'est une bonne idée de confirmer auprès de votre autorité locale de planification, principalement si vous résidez dans une région protégée ou une propriété classée.

De plus, il serait préférable d’informer votre GRD local que vous souhaitez installer une pompe à chaleur, car il est responsable de votre raccordement au réseau.




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