Une pompe à chaleur peut-elle fonctionner avec une tuyauterie de petit diamètre (microbore) ?

Pourquoi le microbore compte-t-il davantage avec une pompe à chaleur ?

À cause du débit, pas de la pression. La chaleur qu'un circuit peut délivrer est fixée par la relation de base : les kilowatts sont égaux au débit multiplié par l'écart de température multiplié par la chaleur massique de l'eau. Une chaudière gaz fonctionne avec un écart de 20 °C entre départ et retour ; une pompe à chaleur fonctionne généralement avec 5 °C, car un grand ΔT obligerait à relever la température de départ et ferait baisser le COP.

Même chaleur, un quart de l'écart de température, quatre fois plus d'eau. Une tuyauterie qui alimentait confortablement un radiateur à partir d'une chaudière peut fonctionner à trois ou quatre fois sa vitesse d'origine avec une pompe à chaleur, et c'est la vitesse qui provoque le bruit, l'érosion et des pertes de charge ingérables.

Quelle quantité de chaleur le 8 mm et le 10 mm peuvent-ils réellement transporter ?

Gardez la vitesse entre 0,5 et 1,5 m/s, 0,9–1,0 m/s étant la bonne pratique. À ces limites :

Mettez cela en regard du débit de l'installation entière : à ΔT 5 °C, une pompe à chaleur de 5 kW a besoin d'environ 14 l/min, une unité de 10 kW d'environ 29 l/min. Ces débits ne peuvent pas passer dans un tuyau de 10 mm à une vitesse acceptable, ce qui explique que la tuyauterie de distribution (le trajet entre la pompe à chaleur et le collecteur ou le premier té) doive toujours être en 22 mm ou 28 mm, même dans une maison en microbore.

La distinction qui décide de la plupart des projets est donc la suivante : des raccordements terminaux en 10 mm vers des radiateurs isolés sont généralement acceptables ; du 10 mm comme circuit principal ne l'est pas. Une limite de 1,3 kW couvre confortablement le radiateur d'une chambre ou d'une salle de bains mais reste loin du compte dans un salon.

Et le microbore en plastique, et les tuyaux noyés dans la chape ?

Le plastique est moins bon que le cuivre à diamètre nominal égal. Un tuyau plastique de 10 mm a des parois plus épaisses et un diamètre intérieur plus proche de 7 mm, ce qui réduit la capacité d'environ un tiers par rapport au cuivre de 10 mm, et les inserts à emboîtement le rétrécissent encore à chaque raccord. Pour le dimensionnement, traitez le plastique de 10 mm comme du cuivre de 8 mm.

Une tuyauterie enterrée et inaccessible change l'économie du projet plutôt que la physique. Lorsque le microbore disparaît dans un sol massif, les options pratiques sont de le conserver pour les petites pièces qu'il peut desservir, de faire passer une nouvelle tuyauterie par un autre trajet, ou d'accepter un ΔT plus élevé et une température de départ plus haute sur cette seule antenne. Les longs trajets sont le vrai problème : la perte de charge croît avec le carré de la vitesse et linéairement avec la longueur, de sorte que 15 m de 8 mm se comportent très différemment de 3 m.

Quelles sont les solutions de contournement ?

• Traiter le problème par zones. Desservez les petites pièces par le microbore restant et ne refaites que la tuyauterie des deux ou trois radiateurs de forte puissance. C'est généralement la solution sérieuse la moins chère.
• Relever le ΔT de façon sélective. Dimensionner une antenne à 8 °C plutôt qu'à 5 °C réduit d'environ 40 % son besoin de débit. Cela coûte un peu de rendement car la température moyenne du radiateur baisse : c'est un outil ciblé, pas un réglage global.
• Augmenter la surface des émetteurs plutôt que le débit. Un radiateur plus grand délivre la même chaleur à une température moyenne d'eau plus basse, donc avec le même débit ; voir ai-je besoin de radiateurs plus grands pour une pompe à chaleur ?
• Passer d'un microbore monotube ou en étoile à une distribution bitube lorsque la disposition du collecteur le permet ; le microbore en étoile à partir d'un collecteur central est souvent plus simple à refaire qu'il n'y paraît.
• Ne pas simplement augmenter la vitesse du circulateur. Pousser un tuyau de 8 mm à 2 m/s vous apporte du bruit, de l'érosion du cuivre et un circulateur dont la consommation électrique suffit à entamer le COP saisonnier.

Comment vérifier ma propre maison ?

Repérez le tuyau qui arrive à un radiateur et mesurez le diamètre extérieur : le 8 mm et le 10 mm sont nettement plus fins que le 15 mm standard. Vérifiez ensuite d'où il vient : le microbore en étoile part généralement d'un collecteur situé dans un placard technique ou sous le plancher, alors qu'une distribution en 15 mm avec des piquages en 10 mm est beaucoup plus facile à adapter que du 8 mm partout.

Disons-le franchement, en tant que fabricant : une pompe à chaleur correctement dimensionnée en kilowatts peut tout de même échouer si personne n'a vérifié les litres par minute, ce qui explique que Solimpeks indique le débit d'eau en circulation en plus de la puissance pour sa gamme de pompes à chaleur.

Transmettez ces constats à la personne qui établit le calcul des déperditions thermiques. Une conception compétente indiquera le débit de dimensionnement, le ΔT de dimensionnement et la vitesse dans chaque antenne, et identifiera les tuyaux à changer avant que le devis ne soit chiffré plutôt qu'après la pose de la pompe à chaleur. Ce niveau de détail est aussi le moyen le plus rapide de distinguer deux devis ; voir comment comparer équitablement deux devis de pompe à chaleur ?