Table des Matières
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Réservoir de glace Vitofriocal
1.1 Principe de fonctionnement
Réservoir de glace
1
L'accumulateur de glace de type ES-B 10 est une cuve en béton
armé qui est installée dans le sol et remplie d'eau servant de liquide
d'accumulation de l'énergie. L'accumulateur de glace sert de source
d'énergie pour une pompe à chaleur eau glycolée/eau. La pompe à
chaleur prélève alors de l'accumulateur de glace l'énergie requise
pour le chauffage des pièces et la production d'eau chaude sanitaire.
L'énergie est tout d'abord prélevée de l'eau liquide. En cas de
besoins d'énergie supplémentaires, l'eau gèle en glace et l'énergie
provenant du changement de phase, sous la forme d'énergie de
cristallisation, est mise à la disposition de la pompe à chaleur.
L'énergie nécessaire à la régénération de l'accumulateur de glace
est transmise via le capteur solaire basse température et le sol envi-
ronnant. Si la pompe à chaleur sert au rafraîchissement des pièces,
la chaleur extraite du bâtiment peut être menée dans l'accumulateur
de glace.
Ce dernier comprend un système d'échangeur de chaleur breveté
composé d'échangeurs de chaleur de régénération et d'extraction :
■ Echangeur de chaleur d'extraction :
Cet échangeur de chaleur fait partie du circuit primaire de la
pompe à chaleur. La pompe à chaleur utilise l'échangeur de cha-
leur d'extraction pour prélever l'énergie de l'accumulateur de
glace. Cette énergie est transmise à l'installation de chauffage via
le circuit frigorifique.
■ Echangeur de chaleur de régénération :
L'échangeur de chaleur de régénération fait partie du circuit de
l'absorbeur. L'énergie provenant de l'absorbeur air solaire est ali-
mentée vers l'accumulateur de glace via l'échangeur de chaleur de
régénération. Cette énergie sert à régénérer l'accumulateur de
glace.
L'accumulateur de glace et les échangeurs de chaleur qui s'y trou-
vent sont conçus de manière à ce que les échangeurs de chaleur
puissent geler entièrement sans être endommagés.
100
80
0
0,58 Wh/(kg·K)
L'extraction d'une quantité de chaleur de 1,163 Wh/(kg·K) x 80 K =
93 Wh/kg permet de refroidir de l'eau de 80 °C à 0 °C.
VIESMANN
4
93 Wh/kg
93 Wh/kg
1,163 Wh/(kg·K)
Eau en tant que fluide accumulant de l'énergie
En technique de chauffage, l'eau est un fluide fréquemment utilisé
pour accumuler de l'énergie. L'eau n'est pas toxique et elle est dis-
ponible partout, tout en ayant une capacité calorifique spécifique éle-
vée.
Capacité calorifique spécifique
La capacité calorifique spécifique correspond à la quantité de cha-
leur devant alimenter 1 kg d'une matière pour que cette matière se
réchauffe d'1 K. La capacité calorifique spécifique de l'eau est de
1,163 Wh/(kg·K).
La même quantité de chaleur doit être extraite d'une matière pour
son refroidissement.
Changement de phase
Lors d'un changement de phase, l'état physique passe, par ex. de
liquide à solide (cristallisation).
La température de déclenchement de ce changement de phase
dépend de la matière.
Pendant le changement de phase, la température de la matière
reste constante, jusqu'à ce que cette dernière soit cristallisée.
Cela signifie jusqu'à ce que le volume total d'eau par ex. se soit
transformé en glace.
Pendant le changement de phase de l'état liquide à l'état solide,
l'eau dégage une énergie de cristallisation de 93 Wh/kg (voir le dia-
gramme ci-dessous).
Energie thermique utile
Les niveaux de température inférieurs à la température ambiante ne
peuvent normalement pas être utilisés pour le chauffage de l'eau
chaude sanitaire et de l'eau de chauffage.
Une pompe à chaleur permet d'utiliser de faibles niveaux de tempé-
rature pour récupérer de l'énergie.
Quantité d'énergie
Capacité calorifique
spécifique
Lors d'une extraction supplémentaire d'énergie de l'eau refroidie à
0 °C, la température reste constante à 0 °C, jusqu'à ce que l'eau ait
entièrement gelée. Pendant ce changement de phase eau-glace, il
est également possible d'extraire de l'eau une quantité de chaleur de
93 Wh/kg.
Réservoir de glace Vitofriocal
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