R290 et PAC haute température : quelles évolutions pour les schémas hydrauliques ?

Les PAC au propane, ou R290, permettent de produire une eau à de plus hautes températures. Ci-dessous un exemple d'un fabricant.

Là où la température de production des PAC aux R32 était limitée à 60°C, les PAC au R290 permettent d’atteindre des températures plus hautes de 75°C par environ -5°C extérieur et 60°C par -20°C extérieur. Bien entendu les performances des PAC au R290 restent sensibles à l’écart de température entre la température extérieure et la température d’eau chaude à produire.

Mais cette hausse de la température produite permise par les PAC au R290 amène à une conception différente des schémas hydrauliques.

R32	R290

Configurations au R32 et variante en R290 en production d’ECS collective seule

Sur ce schéma : Hybridation de deux réseaux de chauffage régulés et participation de la PAC à la production d’ECS, avec une PAC basse température nous préconisons la mise en place de la vanne tout ou rien entourée en rouge, pour bypasser la PAC si le retour ECS était haute température. Si le retour ECS revenait autour de 55°C (chaudière en train de combattre les pertes de bouclage) le débit d’eau était by passé et n’allait pas vers le ballon de la pompe à chaleur. Cette configuration avait pour but de ne pas mettre à l’arrêt la PAC en chargeant son ballon avec des températures supérieures à ce qu’elle est en capacité de produire. Cependant si ce même débit revenait autour de 15°C (puisage d’eau chaude sanitaire par exemple et chaudière en train de produire de l’ECS) le passage par la PAC était autorisé.
Avec une PAC au R290, la mise en place de cette vanne n’est plus nécessaire simplifiant les raccordements hydrauliques.

Sur cet autre schéma, la présence du réseau haute température nous orientait vers une hybridation partielle du chauffage. La PAC était raccordée en amont de la vanne trois voies du réseau régulé pour profiter du maximum de débit et préchauffait l’ECS à la température dictée par la loi d’eau du réseau de chauffage régulé. 
Avec une PAC haute température, l’hybridation totale est possible. Le raccordement de la PAC pourra se faire sur le retour général et la PAC pourra participer davantage à la production d’eau chaude sanitaire. 

L’ajout de la vanne trois voies entourée en bleu servant à bypasser la chaudière si la PAC est en capacité de faire seule. Elle se ferme (côté PAC) petit à petit si la température sortie de la PAC n’est pas égale à celle désirée par la loi d’eau du circuit HT. Enfin, sur un départ à 70°C et un retour à 50°C, la PAC ne fournira que 55°C ce qui, si cette vanne n’était pas là, obligerait la chaudière à monter au-dessus des 70°C souhaités pour compenser.
Contrairement à la configuration en hybridation partielle où la PAC est dimensionnée selon les besoins du réseau hybridé, en R290 la PAC est dimensionnée sur tous les besoins de chauffage. 
Ce raccordement de la PAC augmentera son taux de couverture.
Attention cependant à ce que le COP de la PAC à ces températures reste intéressant. Il conviendra de vérifier à différentes températures extérieures (-10°C, 5°C, 15°C) quel est la température résultante sur le retour général chauffage.

Enfin, sur le schéma ci-dessus, une hybridation partielle du chauffage est préconisée avec une PAC au R32 du fait de la présence d’un réseau HT. Le fait d’avoir une production d’ECS en stockage primaire rendait nécessaire avec une PAC au R32 la mise en place d’un second échangeur primaire pour la production d’eau chaude sanitaire collective. 

L’arrivée des PAC propane permet de travailler sur des consignes de températures plus hautes compatibles avec les températures du stockage primaire de la chaudière.

Même si celles-ci évoluent entre 60 et 80°C, ces températures sont désormais acceptables avec une PAC propane. Là encore le raccordement sur le retour général chauffage est possible.