Les Pompes à Chaleur : Base de Thermodynamique et Typologie
Pour commencer à disposer des connaissances de base sur les pompes à chaleur : il faut comprendre le principe de la thermodynamique appliqué aux pompes à chaleur : par type de source d’énergie, par rapport aux différents type de PAC et aux fluides utilisés.
Sommaire :
Introduction sur le Monde des Pompes à Chaleur…
Les pompes à chaleur ont trouvé un essor de part les lois, règlements issus de la volonté politique internationale de réduire l’impact environnemental des activités humaines sur le réchauffement climatique et effet de serre.
Les produits de combustion des chaudières Fioul et gaz, chargés de CO2, ont été montrés du doigt au point que les chaudières Fioul ne peuvent plus être installées dans les bâtiments neufs (sauf en secours éventuels).
Les bases à la fois théoriques (thermodynamique) mais aussi techniques développées ci-après doivent conduire à mieux connaitre le contexte d’utilisation et ainsi de disposer d’arguments permettant d’orienter les choix pour un concepteur.
Principes de la Thermodynamique
Définition :
La thermodynamique est une branche de la physique qui étudie les échanges d’énergie, en particulier sous forme de chaleur, entre les systèmes. Elle se concentre sur les processus dans lesquels l’énergie change d’une forme à une autre et sur les lois qui régissent ces échanges
Second Principe de la Thermodynamique
2ième Loi
Aussi appelé deuxième loi de la thermodynamique, il traite de la direction des processus thermodynamiques et introduit le concept d’entropie, qui mesure le désordre ou l’irréversibilité d’un système.
Enoncé de CLAUSIUS
“Il est impossible de transférer spontanément de la chaleur d’un corps froid vers un corps chaud sans que cela ne s’accompagne d’un travail extérieur.”
Autrement dit, la chaleur ne peut pas passer spontanément d'une source froide (SF) à une source chaude (SC) que s'il le SYSTEME reçoit un travail « W »
Schéma de transferts
Par convention :
- ce que reçoit le SYSTEME est compté POSITIVEMENT
- ce que le SYSTEME perd est compté NEGATIVEMENT
Dans le cas des PAC :
« W » représentera le travail fourni par le compresseur pour permettre les transferts de chaleur : compté POSITIF
« Q0 » : représentera la quantité de chaleur prélevée à la source, Comptée POSITIVE
« QC » : représentera la quantité de chaleur fournie à la source Chaude, comptée NEGATIVE
