Variable Capacity Mini-Split Air Source Heat Pump Model for TRNSYS

Les pompes à chaleur sont des appareils efficaces qui ont la capacité d'extraire la majorité de leur énergie de sources renouvelables (air, sol, eau). Les pompes à chaleur air-air (PACAA), en particulier, sont utilisées depuis longtemps dans le secteur résidentiel canadien. Elles sont faciles à installer, leur coût en capital est moindre que les pompes à chaleur utilisant le sol (géothermie) et elles représentent une solution efficace de chauffage résidentiel qui peut jouer un rôle important dans les efforts internationaux pour diminuer les émissions de gaz à effet de serre. Malgré ces avantages, les PACAA comportent leur part de contraintes qui limitent leur progression au pays. Elles sont reconnues pour multiplier les cycles marche/arrêt à charge partielle, ce qui affecte leur efficacité et cause de l'inconfort pour les usagers. Leurs performances chutent rapidement à basse température ambiante, au point où elles cessent complètement d'opérer dans les climats froids. Les économies sur les coûts peuvent alors devenir négligeables ou inexistantes dans certaines régions caractérisées par un climat froid et/ou un accès à de l'énergie abordable comme du gaz naturel. De récents progrès technologiques ont favorisé la venue des compresseurs entraînés par des moteurs à fréquence variable (inverter-driven compressors) dans les pompes à chaleur air-air à capacité variable (PACAACV). Ces compresseurs permettent d'accroître la capacité de chauffage en maintenant un Coefficient de Performance (COP) supérieur à 1.0 à basse température ambiante, tout en offrant plus de confort et d'efficacité à charge partielle. Cependant, certaines études rapportent que la technologie pourrait ne pas toujours livrer les performances (COP) annoncées sur le terrain. De plus, il y a présentement une pénurie de modèles de simulation disponibles pour aider les ingénieurs en bâtiment à mieux comprendre le comportement et estimer le potentiel d'économie énergétique des PACAACV. Les objectifs principaux de ce projet sont donc d'effectuer des tests de laboratoire sur des pompes à chaleur air-air bibloc à capacité variable pour obtenir une cartographie de performance complète, et d'utiliser ces résultats pour créer un modèle de PACAACV simple et accessible pour utilisation dans le logiciel de simulation TRNSYS. Des expériences détaillées ont été menées dans une chambre de test de contrôle climatique au laboratoire de CanmetÉNERGIE à Varennes.