Suivi des pompes à chaleur et de leur performance
Lisez le compteur de chaleur par M-Bus, mesurez chaque entrée électrique et comparez les COP sur des périodes complètes.
- Mesurer
- Chaleur livrée, électricité de la pompe à chaleur, des circulateurs et des auxiliaires, températures de la source et de départ
- Calculer
- Suivi de la performance des pompes à chaleur : COP des pompes à chaleur à partir de puissances valides ; facteur de performance saisonnier uniquement à partir de totaux complets et concordants pour la saison définie
- Capteurs
- ZHM-21, lit le relevé énergétique propre au compteur de chaleur par M-Bus filaire Fiche technique: Interface M-Bus
- Sur site
- Gateway ZGW-20, capteurs calculés, avec les entrées conservées à côté du résultat Fiche technique: Gateway
Quelle électricité entre dans le calcul ?
Le suivi d’une pompe à chaleur commerciale commence par le périmètre, pas par la formule. Une pompe prise isolément paraît plus performante que le système dont elle fait partie. Décidez d’emblée si les pompes côté source et côté charge, les commandes et tout appoint électrique entrent dans le rapport ; nommez ce périmètre avec chaque résultat et mesurez toutes les entrées incluses sans chevauchement.
| Machine seule | Système | |
|---|---|---|
| Entrée électrique | Alimentation propre de la pompe à chaleur | Pompe à chaleur, circulateurs, commandes et appoint thermique |
| Réponse | Performance de la machine | Électricité réellement nécessaire pour produire la chaleur |
| Attention à | Un chiffre élevé qui exclut les circulateurs | Un appoint qui couvre discrètement la charge |
Matériel pour mesurer le COP d’une pompe à chaleur
Utilisez une interface par compteur de chaleur compatible et un compteur électrique par alimentation sans chevauchement dans le périmètre déclaré. Les registres du contrôleur et un point indépendant de température contextuelle sont facultatifs : ne les incluez que si l’interface disponible, la table des registres et l’emplacement répondent à une question d’exploitation définie.
Lit l’énergie thermique livrée, le volume et les températures du compteur de chaleur
1 par compteur un compteur raccordé par interface
Câble libre de 2 m vers le compteur, de 300 à 9 600 bauds, jusqu’à 1 000 m de câble
Alimentation de la pompe à chaleur et de chaque circulateur ou résistance d’appoint compris dans le périmètre
1 par alimentation triphasé, 3 ou 4 fils
- Choisissez le calibre des TC par alimentation : TC ouvrant de 120 A ou bobines Rogowski de 300 A, 1 kA et 3 kA
Réunit les relevés de chaleur, d’électricité et de contexte, puis évalue les calculs instantanés configurés dans Edge
Commencer par 1 par zone technique, puis étudier le site nombre d’appareils, parcours filaires et couverture radio vérifiés sur site
Si le contrôleur dispose d’une table des registres publiée
Mode de fonctionnement, consigne, dégivrage et état du compresseur lus sur le contrôleur de la pompe à chaleur
1 par contrôleur jusqu’à 30 registres
Si aucune température de source fiable n’est déjà disponible
Température de la source ou extérieure, à laquelle la performance doit être rapportée
1 par point sonde étanche de 2,5 m
1 sonde étanche, câble de 2,5 m
±0,2 °C de −20 à 70 °C, ±0,5 °C de −40 à 105 °C
Définir les périmètres thermique et électrique
L’énergie thermique livrée et chaque entrée électrique incluse doivent être couvertes intégralement sur la même période. Le COP fondé sur les puissances exige aussi des valeurs actuelles relatives au même moment de fonctionnement. Si une entrée est estimée, périmée ou absente, le résultat en hérite de la limite.
Du périmètre de la pompe à chaleur à un résultat défendable
La production thermique, l’entrée électrique et le contexte facultatif de fonctionnement suivent des voies d’acquisition distinctes avant qu’Edge conserve les relevés nommés et évalue les calculs configurés.
- M-Bus
- Zigbee
- Liaison
- Edge
- Plateformes
| Emplacement | Ce que la mesure indique | Référence | Capteur |
|---|---|---|---|
| Chaleur livrée | Énergie thermique livrée au circuit côté charge déclaré, ou puissance thermique si le compteur la fournit | Utilisez le propre registre d’énergie cumulative du compteur de chaleur pour les totaux de période ; traitez un registre de puissance thermique comme une valeur instantanée distincte OMS | ZHM-21 (sur cette page) |
| Électricité de la pompe à chaleur | Électricité consommée par la machine sur son alimentation propre | Vérifiez sens, rapport et association des TC aux phases par rapport à un état de fonctionnement connu | ZEM-65 (sur cette page), alimentation de la machine |
| Circulateurs et appoint thermique | Le reste des entrées, qui distingue le résultat de la machine de celui du système | Chaque alimentation nommée dans le périmètre dispose de son propre compteur | ZEM-65 (sur cette page), un compteur par alimentation |
| Température contextuelle déclarée | Une température de source, extérieure ou de stockage à laquelle comparer la performance | Consignez la position exacte de la sonde ; ce point contextuel n’est pas la paire de température appariée du compteur de chaleur Fiche technique: Capteur de température à sonde | TES-21 (sur cette page) |
| Mode et dégivrage | Contexte facultatif pour distinguer chauffage des locaux, eau chaude et dégivrage sur une période | N’utilisez les registres du contrôleur que lorsque son modèle, son firmware et sa table des registres sont confirmés Fiche technique: Interface Modbus | ZMB-31 (sur cette page) |
Mesurez séparément la résistance d’appoint. Une résistance immergée ou autre résistance sur le même tableau fait baisser le chiffre du système sans changement de la pompe à chaleur. Mesurez-la séparément.
Conservez les périodes de dégivrage. Exclure le dégivrage embellit le résultat. Conservez ces périodes et l’état qui permet de les identifier.
Utilisez le registre énergétique pour un COP de période. Un registre cumulatif d’énergie thermique permet un calcul sur une période. Un registre de puissance thermique ne permet un COP instantané que si les puissances électriques correspondantes sont actuelles et valides. Ne déduisez pas silencieusement une puissance instantanée de la différence entre des totaux cumulatifs peu fréquents.
Calculer le COP et un facteur de performance sur une période mesurée
Le COP instantané utilise des puissances thermiques et électriques valides pour un même instant de fonctionnement. Un facteur de performance sur période mesurée utilise des totaux énergétiques complets entre les mêmes instants de début et de fin. Ne l’appelez facteur de performance saisonnier que si la période et le périmètre représentent réellement la saison définie.
COP = heat rate ÷ (heat-pump power + included auxiliary power)
PFperiod = delivered heat energy ÷ (heat-pump energy + included auxiliary energy)- heat rate
- puissance thermique livrée instantanée issue du compteur de chaleur, en kW
- heat-pump power
- entrée électrique de la pompe à chaleur, en kW
- included auxiliary power
- entrée des auxiliaires inclus, en kW
- delivered heat energy
- variation de l’énergie cumulative du compteur de chaleur sur la période complète, en kWh
- heat-pump and auxiliary energy
- énergie électrique sur la même période, en kWh
Exemple de calcul
Sur une semaine, le registre d’énergie du compteur de chaleur augmente de 1 240 kWh. La pompe à chaleur consomme 340 kWh et les circulateurs inclus 42 kWh sur la même semaine complète. Le facteur sur période mesurée vaut 1 240 ÷ 382 = 3,2. Il ne s’agit pas encore d’un facteur de performance saisonnier. Exclure les circulateurs donnerait 3,6 pour le même bâtiment et la même chaleur livrée : le périmètre doit donc accompagner le chiffre.
Dans Edge
Un calcul instantané dans Edge peut diviser la puissance thermique actuelle par la somme des puissances électriques choisies. Ces entrées peuvent avoir des horodatages différents : appliquez une politique pour les données périmées et examinez l’horodatage du résultat ; un résultat affiché antérieurement peut subsister après la suspension d’une évaluation. Traitez une entrée électrique nulle ou proche de zéro comme un dénominateur invalide. Calculez les facteurs de période à partir de relevés énergétiques complets et alignés, après résolution des remises à zéro des registres, redémarrages et lacunes de couverture.
Contrôles de mise en service
Prouvez chaque entrée avant de communiquer le rapport à quiconque.
-
Le relevé du compteur de chaleur concorde avec son afficheur
Comparez l’énergie, le volume et les températures affichés dans Edge à ceux de l’afficheur du compteur au même instant.
Réussi si chaque valeur et unité concorde avec l’afficheur.
-
Chaque alimentation incluse est mesurée
Parcourez les tableaux et répertoriez chaque alimentation du périmètre, puis trouvez son compteur dans Edge.
Réussi si la liste et les compteurs concordent et toute alimentation omise est consignée comme exclue.
-
Tout contexte fourni par le contrôleur est vérifié
Si les données du contrôleur sont retenues, vérifiez modèle, firmware et table des registres exacts ; observez ensuite les états disponibles de chauffage des locaux, d’eau chaude et de dégivrage sur l’installation.
Réussi si chaque état disponible concorde avec l’installation, les codes inconnus restent inconnus et aucune période de performance n’est exclue silencieusement.
-
Une entrée manquante empêche le calcul du résultat
Dans un environnement d’essai approuvé, suspendez ou simulez une entrée thermique ou électrique au-delà du seuil de données périmées, puis examinez valeur et horodatage du résultat avant et après rétablissement ou redémarrage.
Réussi si le calcul est suspendu ou clairement invalide, aucune valeur manquante ne devient zéro et tout résultat affiché antérieurement se reconnaît à son ancien horodatage.
-
Une entrée nulle ne peut donner un COP plausible
Dans un environnement d’essai approuvé, évaluez le calcul avec une entrée électrique totale nulle ou proche de zéro.
Réussi si le garde-fou du dénominateur empêche un résultat de performance fini et l’exploitant voit cet état.
-
Recalculer manuellement une période
Relevez les totaux thermiques et électriques au début et à la fin d’une période complète, vérifiez les remises à zéro et les lacunes, puis divisez les différences sur papier.
Réussi si le chiffre manuel concorde avec le calcul sur période mesurée pour le même périmètre et les mêmes horodatages exacts.
Limites de cette mesure
Un chiffre de performance décrit la période, le périmètre et la météo dans lesquels il a été mesuré.
- Un COP instantané n’est pas une valeur saisonnière, et aucun de ces deux résultats n’est un point nominal du fabricant.
- Une semaine, une journée ou une partie de saison de chauffage donne un facteur sur période mesurée, pas automatiquement un facteur de performance saisonnier.
- Un facteur de performance fondé sur une production thermique estimée hérite de l’incertitude de cette estimation, quelle que soit la précision apparente du calcul.
- Comparer deux saisons, c’est aussi comparer deux météos, à moins d’indiquer les conditions de source avec chaque chiffre.
- Le suivi ne valide en rien la conception frigorifique, électrique, hydraulique ou sous pression.
Sources
- Spécification OMS, volume 2 : communication primaire (s’ouvre dans un nouvel onglet) OMS Group
- Décision 2013/114/UE de la Commission : lignes directrices pour calculer l’énergie renouvelable des pompes à chaleur (s’ouvre dans un nouvel onglet) (s’ouvre dans un nouvel onglet) Commission européenne
- Fiche technique: Interface M-Bus (s’ouvre dans un nouvel onglet) EpiSensor. Caractéristiques, plages de mesure et références de commande.
À découvrir aussi
- Vue d’ensembleSuivi énergétique
- CalculateurContrôle du compteur de chaleur
- GuidePérimètre de mesure de la performance énergétique
Appareils tiers pour cette application
Autres appareils dans le répertoire : Energy meters (56), Current transformers (7), Temperature and humidity sensors (21)
Définir l’électricité prise en compte avant de mesurer le facteur saisonnier
Un ingénieur peut convenir du périmètre, vérifier que le compteur peut être lu en place et dimensionner les compteurs électriques.