Pompes à chaleur au propane : un réfrigérant «vert» pour la protection du climat
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Les pompes à chaleur au propane fonctionnent en principe comme les pompes à chaleur utilisées jusqu’à présent : Ce sont des chauffages écologiques qui tirent leur énergie pour le chauffage de la chaleur ambiante. L’utilisation du propane (R290), un fluide frigorigène naturel et «vert», rend ce système de chauffage respectueux du climat encore plus écologique.
Certains composants nécessaires à l’utilisation du R290 ont été mis au point par Viessmann pour être commercialisés dans la dernière génération de pompes à chaleur. Dans l’article suivant, nous expliquons pourquoi ce fluide frigorigène est nécessaire, quels sont ses avantages et à quel moment son utilisation est rentable pour vous.
Passage des fluides frigorigènes synthétiques au propane écologique
Les fluides frigorigènes utilisés depuis longtemps sont des hydrocarbures fluorés (appelés gaz F), comme le R134a ou le R410A. Il s’agit de réfrigérants synthétiques qui, de nos jours, ont été reconnus comme nuisibles au climat. Leur raréfaction est régie par le règlement dit des gaz fluorés (règlement européen n° 517/2014 relatif aux gaz à effet de serre fluorés). Les dispositions qui y sont appliquées rendent l’utilisation de fluides frigorigènes à fort potentiel de réchauffement global (PRG), nocifs pour le climat, coûteuse et non rentable. Les fluides frigorigènes à très fort potentiel de réchauffement climatique sont désormais totalement interdits. En effet, c’est au plus tard lorsque le fluide frigorigène doit être éliminé que la nocivité de ces fluides frigorigènes synthétiques pour le climat prend tout son sens.
«Global Warming Potential» (GWP) – Qu’est-ce que cela signifie ?
Le potentiel de réchauffement global, (en anglais, « Global Warming Potential », GWP) indique l’effet d’un gaz à effet de serre (par exemple un réfrigérant) sur le climat. Plus la valeur est élevée, plus les effets sont mauvais. La valeur de référence est le CO₂, dont le GWP est de 1. Le propane (R290), un fluide frigorigène respectueux du climat, a un GWP de 3. Les réfrigérants utilisés depuis longtemps, comme le R410A, ont un PRG de plus de 2000.
Le fluide frigorigène R290 et la sécurité dans les bâtiments résidentiels
Comme tout fluide frigorigène, le propane est soumis à des exigences de sécurité spécifiques. Dans le cas du gaz propane, la sécurité a même été testée de manière particulièrement approfondie. Le célèbre institut Fraunhofer a réussi, à l’aide d’un prototype réalisé en 2019, à concevoir une pompe à chaleur R290 qui utilise très peu de réfrigérant. Le contexte : Pour une puissance de chauffage de cinq à dix kilowatts (kW), nécessaire pour les maisons individuelles, la quantité de réfrigérant pour une pompe à chaleur est généralement d’environ 80 à 90 grammes. Une quantité maximale de 150 grammes ne doit pas être dépassée, puisque cela impose des exigences de sécurité plus élevées. Le prototype de l’Institut Fraunhofer ne nécessitait que 20 grammes de R290 par kilowatt de puissance.
Les pompes à chaleur au R290 conviennent également pour l’intérieur
Sur la base de ces recherches, il a été possible de mettre sur le marché des pompes à chaleur au propane pour les particuliers dans les maisons individuelles. Les pompes à chaleur au R290 sont également bien adaptées aux espaces intérieurs grâce à des concepts de sécurité résistants et à des échangeurs de chaleur spéciaux et inédits.
Les aspects suivants parlent en faveur de la sécurité des pompes à chaleur au gaz propane :
- Le circuit frigorifique est hermétique et n’a aucun contact avec le circuit d’eau
- faible quantité de fluide frigorigène utilisée
- distances de sécurité obligatoires par rapport aux portes de cave et aux soupiraux
- Les compresseurs sont spécialement conçus pour éviter toute fuite de propane
Avantages du propane comme fluide frigorigène pour les pompes à chaleur
Les exigences modifiées en matière de fluides frigorigènes sur la base du règlement sur les gaz fluorés ont fait du R290 (propane) un fluide frigorigène très avantageux. En effet, les pompes à chaleur qui utilisent le propane comme réfrigérant ne sont pas concernées par le règlement sur les gaz fluorés. Grâce à son GWP de 3, il est nettement moins nocif pour l’environnement et le climat. En termes de propriétés thermodynamiques, de niveau d’efficacité élevé et de coût, il n’a rien à envier aux réfrigérants précédents. Par ailleurs, il est disponible à bas prix dans le monde entier.
Bon à savoir : les utilisateurs de pompe à chaleur avec réfrigérant traditionnel n’ont pas à s’inquiéter – leur vente est toujours autorisée. La recharge dans le cadre d’un entretien ne devrait pas non plus poser de problèmes, car les fluides frigorigènes se recyclent facilement pour être réutilisés. Seules les installations nouvellement produites et mises en service sont concernées par le règlement sur les gaz F susmentionné. Et Viessmann offre ici une alternative complète avec sa gamme Vitocal.
Aperçu des avantages des pompes à chaleur Vitocal au propane :
- Coûts d’exploitation réduits grâce à une efficacité et une fiabilité élevées
- Températures de départ de 70 °C pour des températures extérieures de moins 15 °C
- Réutilisation possible des radiateurs existants ; pas de transformation nécessaire pour un chauffage par le sol
- Design attractif et de haute qualité des unités intérieure et extérieure
- Advanced Acoustic Design pour un faible bruit de fonctionnement
- Seulement 0,52 m² de surface au sol (Vitocal 252-A)
- Réfrigérant R290 respectueux de l’environnement avec GWP = 3
- Combinaison avantageuse avec le système à condensation existant (Vitocal 250-AH)
- Utilisation simple grâce à l’interface WLAN intégrée via l'application ViCare
- Circuit frigorifique fermé : Pas de brevet frigorifique nécessaire pour l’installation
Pompes à chaleur monobloc et divisées pour toutes les plages de puissance
L’utilisation du gaz propane comme fluide frigorigène pour les pompes à chaleur ne connaît aujourd’hui pratiquement aucune limite. Les pompes à chaleur au propane sont disponibles pour les particuliers dans toutes les plages de puissance, de quatre à 25 kilowatts. L’utilisation commerciale à partir d’une puissance de chauffage de 80 kW est également possible. Avec la dernière génération de pompes à chaleur Vitocal 250-A, 250-AH et 252-A, Viessmann a développé des pompes à chaleur monobloc compactes et performantes utilisant le propane comme fluide frigorigène, dont l’ensemble du circuit frigorifique est logé dans l’unité extérieure.
Rénovation du chauffage : Pompes à chaleur au propane dans les bâtiments existants
Lorsqu’il s’agit de rénover un système de chauffage, l’utilisation du R290 comme fluide frigorigène pour les pompes à chaleur n’est pas un obstacle, mais un argument de poids. Du moins en ce qui concerne les pompes à chaleur air/eau Viessmann de nouvelle génération. Avec les nouvelles Vitocal 25x-A, la rénovation du chauffage ne pose aucun problème. Les pompes à chaleur monobloc atteignent facilement des températures de départ de 70 degrés Celsius, même lorsque les températures extérieures sont de moins 15 degrés Celsius. Les radiateurs existants peuvent ainsi être réutilisés facilement et efficacement. Il n’est pas nécessaire de le transformer en chauffage par le sol.
Les pompes à chaleur au propane n’ont rien à envier aux chauffages écologiques fonctionnant avec d’autres réfrigérants. Mais : L’intérêt d’un fonctionnement économique dans un bâtiment ancien, par exemple, dépend des conditions sur place. Une isolation énergétique suffisante et combinée à de grandes surfaces de chauffage sont toujours avantageuses en matière de pompes à chaleur. Les nouvelles pompes à chaleur, dont le fluide frigorigène propane respectueux de l’environnement n’est qu’un avantage parmi d’autres, offrent la possibilité de fonctionner efficacement même sans rénovation complète et en association avec des radiateurs plus anciens.
Ce qui compte toujours, c’est une bonne planification et une inspection minutieuse par un spécialiste. Celui-ci clarifie toutes les dépendances sur place et recommande les mesures d’optimisation nécessaires. Il se chargera des travaux importants pour leur mise en oeuvre.
La question des coûts : Le propane ne fait pas de différence en termes de prix
L’utilisation ou non du propane comme réfrigérant dans une pompe à chaleur ne fait aucune différence en termes de coûts d’acquisition pour ce système de chauffage. Si l’on considère l’évolution future, c’est plutôt l’inverse qui se produit : Si des fluides frigorigènes à fort potentiel d’effet de serre (valeur GWP) sont utilisés à l’avenir, cela engendrera davantage de coûts et d’efforts sous forme de demandes dans le cadre du règlement sur les gaz fluorés et de la «phase down» – la raréfaction voulue de ces fluides. Le réfrigérant d’avenir de choix pour les pompes à chaleur est donc le R290.
