Le calorimètre pour mesurer l'efficacité énergétique

L'efficacité énergétique fait de plus en plus l'objet d'études et de débats dans la mesure où elle contribue à la durabilité environnementale : l’optimisation de la consommation d'énergie permet de réduire l'impact sur l'environnement.
Les actions de renfoncement de l'efficacité énergétique visent à obtenir les mêmes résultats en termes de performance mais avec une consommation énergétique moindre. Consommer moins pour réduire l'impact sans sacrifier les performances.
La tendance est aujourd’hui à la recherche de l'efficacité énergétique dans de nombreux domaines. Dans cet article, nous nous concentrerons sur l'application de ce concept aux climatiseurs ou aux pompes à chaleur et aux bâtiments.

Le calorimètre est l'outil de laboratoire utilisé pour évaluer l'efficacité énergétique.

Le calorimètre pour la caractérisation des climatiseurs et des pompes à chaleur

Le calorimètre est un instrument utilisé pour mesurer la quantité de chaleur produite ou utilisée par un système thermique, par exemple un climatiseur. L'évaluation des performances des équipements électriques de climatisation et de chauffage et de l'énergie consommée par ces équipements permet d'assurer le confort de l'habitat tout en optimisant la consommation.

Un calorimètre peut fournir des informations précises sur les performances d'un équipement thermique ; il est ainsi possible d'identifier les problèmes éventuels et de prendre des mesures pour améliorer l'efficacité énergétique.

Comment fonctionne un calorimètre?

La température de l'environnement intérieur et extérieur a une forte influence sur les performances des appareils : il est donc nécessaire de caractériser le climatiseur ou la pompe à chaleur en fonction des conditions environnementales intérieures et extérieures.

Un calorimètre se compose de trois éléments principaux : deux chambres climatiques, l'une simulant les conditions de l'environnement intérieur et l'autre simulant l'environnement extérieur, le troisième élément fondamental étant le système de mesure, c'est-à-dire un système fait d'un ensemble de capteurs et d'un logiciel qui permet d'évaluer en temps réel le paramètre de performance, sans qu'il soit nécessaire d'effectuer des opérations de calcul manuelles.

Le calorimètre répond donc à deux exigences fondamentales :

• Simuler les conditions climatiques d'essai selon la réglementation en vigueur
• Mesurer les performances de l’échantillon, c'est-à-dire du climatiseur ou de la pompe à chaleur

Les fabricants de climatiseurs sont tenus d'indiquer les performances de leurs produits, mesurées par des cycles d'essais calorimétriques, et de préciser les paramètres d'efficacité de chauffage et de refroidissement, c'est-à-dire le COP et l'EER. Les termes COP (coefficient de performance) et EER (taux d'efficacité énergétique) désignent précisément le rapport entre le chauffage ou le refroidissement fourni par un climatiseur ou une pompe à chaleur et la puissance d'entrée nécessaire pour le générer.

Il existe deux catégories de calorimètres : les équipements hyperprécis, plus coûteux et nécessitant des temps d'essais plus longs, donc plutôt destinés aux laboratoires de recherche; et un type d’équipement, le plus utilisé dans l'industrie, qui est moins exigeant en termes de durée du cycle d'essai et de réglage. Ce deuxième type est également très fiable et permet de répondre aux normes d'essai.

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ENCEINTES D'ESSAIS DE TRANSMISSION THERMIQUE

Les enceintes d'essai de transmission thermique suivent le même concept de base : elles mesurent l'efficacité énergétique, mais elles le font de manière différente.

L'accent est mis ici sur l'isolation, notamment sur l'isolation thermique des bâtiments. Grâce à cet équipement, il est possible de quantifier numériquement la capacité d'une structure, généralement un bâtiment, à retenir la chaleur en hiver et le froid en été. Plus la capacité d'isolation thermique d'un bâtiment est élevée, plus la consommation de carburant ou d'électricité est faible.

Comme pour les calorimètres, les chambres d’essais de transmission thermique sont constituées de deux compartiments différents, séparés par un mur qui simule exactement le mur d'un bâtiment ; d'un côté du mur, les conditions climatiques de l'environnement intérieur sont reproduites, de l'autre côté celles de l'environnement extérieur, ce qui simule exactement les conditions d’un mur au cours de sa vie.

Les chambres d'essais de transmission thermique sont un outil essentiel pour évaluer la durabilité environnementale des bâtiments : en fonction de la fonctionnalité souhaitée, il est possible de tester l'enveloppe d'un bâtiment sur la base d’un grand nombre de facteurs externes (tels que le froid, l'humidité, le vent, la pluie, le rayonnement solaire et infrarouge) et de facteurs internes (tels que la température, l'humidité, la convection naturelle et forcée de l'air, la perméabilité à la vapeur et à l'air).

Découvrez la fiche du produit

Lisez sur notre site web le cas d’étude relatif à la chambre d'essai spéciale de transmission thermique réalisée pour l'Université de La Rochelle en France.