Situation de l'offre Le nombre de Pompes À Chaleur Haute Température (> 80°C) et Très Haute Température (>100°C) disponibles sur le marché n'a cessé de croitre ces dernières années. Il existe aujourd'hui plus de vingt modèles commercialisés. Une dizaine de fabricants se répartissent le marché mondial. Le tableau ci-dessous présente la situation du marché des pompes à chaleur industrielles haute et très haute température disponibles en Europe: Température des besoins Date de commercialisation Constructeurs Applications Installations en France 70°C Avant 2010 > 10 Chauffage de réseau de chaleur (géothermie), Chauffage d'eaux de process, Chauffage de locaux Plusieurs centaines 85°C 2014 8 Chauffage de réseau de chaleur (géothermique), Chauffage d'eaux de process Quelques installations 100°C 2015 4 Chauffage d'eaux de process Projets à l'étude 120°C 2016 4 Chauffage d'eaux de process, Réseaux d'eau surchauffée, Réseaux de vapeur Projets à l'étude 130°C 2015 2 Chauffage d'eaux de process, Réseaux d'eau surchauffée, Réseaux de vapeur Pas de référence en France 140°C Prototypes 1 Réseaux d'eau surchauffée, Réseaux de vapeur 2 prototypes 150°C 2017 ; Prototype 2 Réseaux d'eau surchauffée, Réseaux de vapeur 1 prototype Caractéristiques techniques Les températures de départ d'eau maximale varient de 90°C à 150°C, et les capacités de chauffage de 20 kW à 20MW. La température maximum atteignable est déterminée par : le fluide de travail utilisé; le type de cycle thermodynamique (cycle mono-étagé, mais aussi cycle à deux étages de compression, en cascade, avec un économiseur à injection de vapeur, etc.); le type de compresseur. Les principaux fluides de travail rencontrés dans les systèmes de PAC HT sont : R245fa, R717 (ammoniaque), R744 (CO2), R134a, et R1234ze(E). Pour les applications hautes températures avec des écarts de températures importants entre la source froide et la source chaude, les compresseurs sont conçus afin de supporter des rapports de pressions élevés. Les différents types de compresseurs utilisés sont : compresseurs à vis et bi-vis; compresseur centrifuge à deux étages; compresseurs à piston connectés en parallèle. Dans la plupart des cas, les compresseurs à vis et les compresseurs centrifuges sont employés pour les capacités de chauffage importantes, supérieures à 10MW. La source froide utilisée est généralement de l'eau, de la saumure, de l'air extrait ou encore des eaux usées, avec des températures comprises entre 17°C et 65°C. Performances Le COP (Coefficient de Performance) des modèles de PAC HT et THT disponibles sur le marché varient entre 2,4 et 5,8 pour un écart de température entre source froide et source chaude respectif de 95°C et 25°C. Le COP moyen du marché des PAC HT et THT est de 3,3 pour un écart de température moyen de 61°C. Les projets de recherche De nombreux projets de recherche concernant des PAC très haute température sont en cours. Les principaux objectifs de ces projets sont : augmenter l'efficacité des pompes à chaleur; tester de nouveaux fluides de travail respectueux de l'environnement; atteindre des températures de condensation plus élevée. En France, trois projets de recherche sont menés par EDF R&D, notamment le projet PACO, consistant à développer une pompe à chaleur industrielle très haute température, jusqu'à 140°C, utilisant l’eau comme fluide de travail. Une installation pilote de 300 kW thermique a été conçue. 5 thèmes sur la récupération de chaleur
