Thermostat de pompe à chaleur : réguler plancher, ventilo-convecteurs et pièces avec un seul système
Dans les fiches précédentes, nous avons vu qu’une pompe à chaleur rend le mieux quand elle tourne en continu, à la température d’eau la plus basse possible. Mais la machine n’est qu’une partie de l’installation. Autour, il y a des circulateurs, des vannes mélangeuses, des têtes thermostatiques sur les collecteurs, des thermostats, des ventilo-convecteurs, des déshumidificateurs. Si chacun fait ce qu’il veut, même la meilleure pompe à chaleur travaille mal.
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Comment sont faites la plupart des installations
En général, chaque élément a son propre régulateur. Les thermostats ouvrent et ferment les têtes des pièces, un régulateur à part commande la vanne mélangeuse, le circulateur tourne à vitesse fixe, le déshumidificateur a son propre hygrostat. La pompe à chaleur ne sait rien de tout cela : elle produit de l’eau à une température réglée et elle attend. Résultat : la machine chauffe de l’eau que les têtes fermées ne laissent pas passer, le circulateur pousse dans une installation à moitié fermée, la vanne mélangeuse gaspille la température que la machine a eu du mal à produire. Chacun fait bien son travail, et ensemble ils gaspillent.
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Thermostat ou régulation : la différence
Un thermostat classique ne dit que deux choses : la pièce est froide, ou elle est chaude. Avec une chaudière, cela peut suffire. Avec une pompe à chaleur, non, car la machine rend le mieux quand elle tourne longtemps et doucement, à mi-puissance, comme l’explique la fiche sur l’inverter et le dimensionnement. Une commande marche-arrêt la fait démarrer et s’arrêter sans cesse, et chaque démarrage coûte : nous l’avons vu dans la fiche la pompe à chaleur n’est pas une chaudière. La machine a besoin de savoir combien il manque à chaque pièce, pas seulement s’il manque quelque chose.
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Un seul cerveau pour toute l'installation
HCC, House Climate Control, est l’électronique que nous avons développée pour piloter toute l’installation, pas seulement la machine. Depuis l’écran K-Touch, elle commande chaque élément avec la même règle : donner à chaque pièce ce qu’elle demande, avec le moins d’énergie possible. Elle gère jusqu’à douze pièces. L’installateur attribue à chaque pièce sa surface : plus elle est grande et loin de la température voulue, plus sa demande pèse. La somme des demandes devient le travail du compresseur, au lieu d’une température d’eau fixe.
Par-dessus travaille l’optimiseur énergétique, qui utilise les murs de la maison comme stockage de chaleur et déplace le travail de la machine vers les heures où elle rend le plus.
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Des sondes de pièce à la place du thermostat : ROOM et DOME
Dans chaque pièce, il y a une sonde de température et d’humidité à la place de l’ancien thermostat. La ROOM a un écran et, si l’installateur l’autorise, permet de changer la température depuis la pièce : c’est celle des séjours, chambres et bureaux à la maison. La DOME n’a pas de commandes visibles et se règle seulement depuis l’écran central : c’est celle des bureaux, hôtels et écoles, où la température est décidée par le gestionnaire du bâtiment.
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Les cartes : chaque élément de l'installation sous contrôle
- CMix: commande deux circuits secondaires, un direct et un mélangé, avec leurs circulateurs. Elle sert dans les installations mixtes, par exemple radiateurs ou ventilo-convecteurs à l’étage et plancher chauffant au rez-de-chaussée, chacun à sa température. La version Compact a un seul circuit mélangé, pour raccorder la pompe à chaleur à une installation existante. Jusqu’à huit modules.
- Floor: gère une zone de plancher entière, avec la vanne mélangeuse trois voies, le circulateur modulant et les têtes des pièces. Jusqu’à trois zones.
- Deu: maintient la bonne humidité dans chaque pièce de la zone en commandant le déshumidificateur ou l’humidificateur. Elle travaille avec la Floor, une par zone.
- T-Fan: commande les ventilo-convecteurs selon la demande de la pièce, à vitesse continue ou à trois vitesses. Jusqu’à douze.
Tout est relié au même réseau : quand une zone est satisfaite, sa tête se ferme, le circulateur ralentit, la machine baisse sa puissance. Et quand aucune pièce ne demande rien, la pompe à chaleur se met au repos au lieu de remplir le ballon tampon. Aucun élément ne travaille contre un autre.
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Rafraîchir avec le plancher sans condensation
En été, le plancher chauffant peut rafraîchir : de l’eau fraîche circule dans les tubes à la place de l’eau chaude, et le sol retire de la chaleur à la pièce, sans courant d’air ni bruit. La limite est le point de rosée, la température en dessous de laquelle l’humidité de l’air se condense. Si l’eau descend en dessous, le sol se mouille.
C’est pourquoi la Floor mesure la température et l’humidité dans chaque pièce de la zone et, avec la vanne mélangeuse, garde l’eau au-dessus du point de rosée le plus haut : le plancher rafraîchit sans jamais se mouiller. La Deu allume le déshumidificateur quand l’humidité monte. Avec un air plus sec, le point de rosée baisse, l’eau peut être plus fraîche et le plancher rafraîchit davantage. Le plancher retire la chaleur, le déshumidificateur retire l’humidité : chacun fait sa part, commandés par le même système.
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Pompe à chaleur avec ventilo-convecteurs
Là où il faut une réponse rapide, ou quand on veut rafraîchir l’air en été et pas seulement les surfaces, on utilise des ventilo-convecteurs. Ils fonctionnent bien avec l’eau à basse température qu’une pompe à chaleur produit volontiers, et en été ils retirent aussi un peu d’humidité. La T-Fan les commande selon ce que demande la pièce : à vitesse continue, qui suit la demande sans à-coups et sans bruit, ou à trois vitesses sur les modèles plus simples. Une installation peut avoir le plancher au rez-de-chaussée et des ventilo-convecteurs à l’étage, chacun avec son eau : c’est le travail de la CMix.
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Elle parle aussi avec le reste du bâtiment
Dans les bâtiments plus grands, il y a souvent déjà une gestion technique. HCC parle Modbus TCP/IP et se raccorde aux systèmes les plus répandus : KNX, BACnet, Profinet, les plateformes Siemens et Schneider Electric, jusqu’à Home Assistant pour ceux qui font leur domotique eux-mêmes. La pompe à chaleur ne reste pas isolée. L’installation se pilote aussi à distance, et la supervision à distance permet de voir comment elle travaille sans se déplacer.
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Ce qu'il faut vérifier avant d'acheter
- demander qui commande circulateurs, vannes mélangeuses et têtes : l’électronique de la machine ou des régulateurs séparés ;
- demander si la machine sait combien de zones sont ouvertes et combien chacune demande, ou si elle ne voit que la température de l’eau ;
- si l’on veut rafraîchir par le plancher, demander qui surveille le point de rosée et qui commande le déshumidificateur ;
- demander si elle se raccorde à la gestion technique du bâtiment, et avec quel protocole.
Toutes les cartes ne servent pas dans chaque maison. Avec des radiateurs, la Floor est inutile, car il n’y a pas de têtes de plancher à commander ; sans rafraîchissement par le sol, le déshumidificateur est inutile ; et ainsi de suite. On décide installation par installation, selon la complexité de la maison, neuve ou rénovée. Ce qui est toujours là, c’est HCC, de série sur toutes nos pompes à chaleur. Pour voir nos machines : les pompes à chaleur air-eau Templari.
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Questions fréquentes
Quel thermostat pour une pompe à chaleur ?
Plutôt qu’un thermostat marche-arrêt, il faut une sonde par pièce qui indique de combien la pièce est loin de la température voulue. Avec HCC, chaque pièce a une sonde ROOM ou DOME de température et d’humidité, et la machine règle sa puissance sur la somme des demandes.
Une pompe à chaleur fonctionne-t-elle avec des ventilo-convecteurs ?
Oui. Les ventilo-convecteurs fonctionnent bien avec l’eau à basse température d’une pompe à chaleur et rafraîchissent l’air en été. La carte T-Fan en commande jusqu’à douze, à vitesse continue ou à trois vitesses.
Peut-on rafraîchir avec un plancher chauffant ?
Oui, tant que l’eau reste au-dessus du point de rosée. La carte Floor garde l’eau au-dessus du point de rosée le plus haut de la zone avec la vanne mélangeuse, et la Deu commande le déshumidificateur : le plancher rafraîchit sans se mouiller.
Combien de zones peut-on gérer ?
Jusqu’à douze pièces avec les sondes ROOM et DOME, jusqu’à trois zones de plancher avec la Floor, jusqu’à huit circuits avec la CMix et jusqu’à douze ventilo-convecteurs avec la T-Fan.
HCC se raccorde-t-il à la domotique ?
Oui. Il parle Modbus TCP/IP et se raccorde à KNX, BACnet, Profinet, aux plateformes Siemens et Schneider Electric et à Home Assistant.
HCC est-il en option ?
Non, HCC est de série sur toutes nos pompes à chaleur. Les cartes se choisissent selon l’installation : dans une maison avec radiateurs, par exemple, la Floor est inutile.
Voir aussi: Loi d’eau de la pompe à chaleur : ce que c’est, pourquoi on la règle 5 degrés trop haut et comment s’en passer · Ballon tampon pour pompe à chaleur : utile ? Quel type, quelle taille et lesquels éviter · Pompe à chaleur réversible : rafraîchir par le plancher ou les ventilo-convecteurs, rendement et ce qu’il faut · Équilibrage hydraulique des radiateurs et du plancher chauffant avec une pompe à chaleur · Ventilo-convecteur et pompe à chaleur air-eau : quand le choisir, à quelle température et comment il rafraîchit
Les autres fiches du thermicien sont dans l’index de la rubrique.
