Pompe à chaleur, frigo et chauffe eau

[verdifre]

Bonjour,
Je me pose la question de savoir pourquoi la chaleur des frigos n'est pas mieux récupérée
Si on considere qu'un frigo fonctionne avec un cop de 3 et coute sensiblement une trentaine d'euros en électricité par an , on peut se dire que si cette chaleur était utilisée pour prechauffer l'eau chaude sanitaire on economiserai sensiblement 4 fois 30 euros soit 120 euros par an
bien sur ce n'est pas tout à fait vrai car l'hiver le frigo participe au chauffage (inversement l'été il est une cause de surchauffe suplémentaire)
il y a t'il eu des experiences dans ce sens ?
il me semble de plus que le cop du frigo pourrait s'en trouver amélioré car il travaillerai en partie du moins avec de l'eau généralement plus froide que la température ambiante
Ce systeme, à mon avis, permettrait de profiter plusieurs fois de la même énergie de base en produisant simultanéement les frigories et les calories dont nous avons besoin.
Je ne pense à priori pas qu'un tel systeme puisse être suffisant pour faire toute l'eau chaude sanitaire et qu'il doit impérativement être complété par un autre moyen de chauffage, mais en faire déja 20 à 30 % tout en diminuant la consommation du frigo serait déja pas mal.
fred
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[polo974]

Comme le chauffe-eau est fourni par le propriétaire et frigo est fourni par le locataire, ça commence déjà à poser des problèmes.
Ensuite, ils ne sont pas au même endroit.
Enfin, le cop va s'écrouler car le delta t° va devoir être augmenté.

C'est à creuser, mais le plus gros obstacle sera toujours les habitudes...

[verdifre]

Bonjour,

le plus gros obstacle sera toujours les habitudes...

ou le prix du kwh encore trop bas !

Enfin, le cop va s'écrouler car le delta t° va devoir être augmenté.

ce que j'envisageai, c'est d'accoler au frigo un ballon sensiblement de la même capacité que le cumulus. Ce ballon ne servant qu'au préchauffage de l'eau de 10° à 20° ou 25°.
Le cop reste alors sensiblement plus bas que le cop "normal" d'un frigo. L'échangeur du frigo est beaucoup plus performant, un echangeur dans l'eau marchant plutot mieux que dans l'air.
la seule modification importante étant finalement de mettre le ballon du frigo en "série" avant le cumulus.
Le rendement global peut encore être amélioré en alimentant par ce ballon les appareils tels que lave linge et lave vaisselle.
Bien sur il existe des cas limites d'utilisation, que se passe t'il et quel est le bilan quand on part en vacances avec le frigo qui tourne ?

C'est à creuser

je creuse, la double utilisation de l'energie (avec un COP en plus) me plait bien
(je verrais bien le truc ideal, alimenté par panneaux solaires avec stockage de l'energie sous forme de gaz liquéfié. on arriverai peut être à la même rentabilité globale que les tarifs d'achat EDF)
fred

[Moinsdewatt]

Je ferais remarquer que l' hiver les calories de la grille derriére le frigo ne sont pas perdues.
Elles participent au chaufage de la cuisine.

[A voir en vidéo sur Futura]

[KATDEN]

Salut,
à mon très humble avis un frigo ne chauffe ni ne refroidit rien du tout puisque le groupe et l'enceinte froid se trouvent dans la même pièce...ça veut dire que si on récupère les calories pour mettre dans l'ecs, le frigo va refroidir la pièce dans laquelle il se trouve, ça me parait intéressant que l'été.

[verdifre]

Bonjour,

Je ferais remarquer que l' hiver les calories de la grille derriére le frigo ne sont pas perdues.
Elles participent au chaufage de la cuisine.

pour moi ce raisonnement est un peu biaisé, si on l'applique à la lettre, qu'importe la consommation de veille des divers appareils , ils chauffent la maison (d'ailleurs pourquoi les couper ? ils particeperaient encore plus au chauffage)
Ce type de raisonnement conduit finalement à une apologie du chauffage électrique.
Il est vrai que les appareils electriques participent au chauffage de la maison, mais on a pas besoin de chauffage tout le temps et c'est un chauffage peu economique. L'augmentation du rendement des appareils electriques participe quand même à une economie (même si cela implique un besoin de chauffage augmenté l'hiver)
Dans le systeme que j'envisage, on augmente le rendement et on recupere les calories tout le temps.

Salut,
à mon très humble avis un frigo ne chauffe ni ne refroidit rien du tout puisque le groupe et l'enceinte froid se trouvent dans la même pièce...ça veut dire que si on récupère les calories pour mettre dans l'ecs, le frigo va refroidir la pièce dans laquelle il se trouve, ça me parait intéressant que l'été.

l'enceinte froide est généralement trés bien isolée et à peu d'echanges thermiques avec la piece dans la quelle elle se trouve.
au niveau du bilan global (limité à la maison) on à bien creation de chaleur, l'energie electrique consommée par le frigo est en fin de compte totalement transformée en chaleur
fred

[Moinsdewatt]

Salut,
à mon très humble avis un frigo ne chauffe ni ne refroidit rien du tout puisque le groupe et l'enceinte froid se trouvent dans la même pièce...ça veut dire que si on récupère les calories pour mettre dans l'ecs, le frigo va refroidir la pièce dans laquelle il se trouve, ça me parait intéressant que l'été.

Grave erreur de thermodynamique.

Le bilan est que la consommation electrique de l' appareil fini par se retrouver dans la cuisine sous forme de chaleur. (à l'état stationnaire)

[KATDEN]

à mon très humble avis

j'ai bien fait de commencer ma réponse comme ça alors...

[richard 31]

bonjour,

l'enceinte froide est généralement trés bien isolée et à peu d'echanges thermiques avec la piece dans la quelle elle se trouve.
au niveau du bilan global (limité à la maison) on à bien creation de chaleur, l'energie electrique consommée par le frigo est en fin de compte totalement transformée en chaleur
fred

j'affirme et signe que ce raisonnement est faux ,
car la 1ère ouverture de porte de l'appareil va reprendre pratiquement l'intégralité des calories rejetées,
ne rêvez pas un échange thermique ne peut avoir lieu dans un même milieu confiné
ne pas oublier que le local inclus l'appareil (là est votre erreur)
les lois de la thermodynamique sont ce qu'elles sont,
et ce n'est pas avec un tel raisonnement que l'on va les contourner,
par contre,
le seul apport calorique qui peut être pris en compte pour ce qu'il vaut est la chaleur dégagée par "uniquement" le compresseur
édit,
croisement durant l'établissement de mon post bref je remarque que je ne suis pas le seul de cet avis

[verdifre]

bonjour,

j'affirme et signe que ce raisonnement est faux ,
car la 1ère ouverture de porte de l'appareil va reprendre pratiquement l'intégralité des calories rejetées,

on va faire un petit calcul, quand on ouvre la porte et qu'on la referme, on echange sensiblement 200 litres d'air à 3° contre 200 litres d'air à 20 °
on peut prendre 1 litre = 1 gramme pour simplifier
j'ai donc 200 g d'air avec une difference de 17° et une capacité calorifique de l'air de 710 j/(kg.K) soit sensiblement 2500 J ou 0.7 Wh
ceci est à rapprocher des 30 watts de puissance moyenne d'un frigo moyen.
quand on ouvre la porte et qu'on la referme (c'est pas fait pour marcher la porte ouverte) les echanges thermiques sont faibles.

ne pas oublier que le local inclus l'appareil (là est votre erreur)

j'ai un local, avec quoique ce ce soit dedans, si j'apporte de l'energie dans ce local, je le chauffe
donc j'ai une cuisine avec un frigo dedans, si j'alimente en energie mon frigo celui ci chauffe la cuisine. Si on raisonne au niveau du local , l'energie que l'on apporte dans le local va integralement se dissiper en chaleur.
aprés il est bien evident qu'il y a un flux de chaleur entre la cuisine et l'interieur du frigo (qui est normalement compensé par le flux de chaleur entre le condenseur et la cuisine avec le COP et tout ce qui s'en suit)
Le flux de chaleur absorbé par le frigo à travers ses parois peut être selon les cas payant (en periode de chauffage), gratuit hors periode de chauffage ou même benefique en periode ou il fait trop chaud
La cuisine n'est alors considérée comme un lieu fermé qu'en periode de chauffage et est un lieu ouvert hors periode de chauffage.
Le fait de faire travailler le condenseur sur de l'eau plus froide que le milieux ambiant ne peut qu'ameliorer le cop de la pompe à chaleur et reduit la consommation de l'ensemble.
En periode de chauffage on ne gagne que le gain de consommation du frigo lié à l'amelioration du cop (les consommations de chauffage se repartissant alors differement entre chauffage et ECS) et hors periode de chauffage on gagne la consommation du frigo multipliée par le cop.
je n'ai pas la pretention de creer de l'energie, juste d'utiliser un peu mieux celle que j'utilise et que je peux trouver dehors. Je ne suis pas un fan des pompes à chaleur, mais il est trés frequent d'en avoir une dans un frigo alors autant optimiser son fonctionnement.
fred
en periode de canicule on à un gain sur une eventuelle clim

[richard 31]

re,
le réfléchir comme ceci n'est toujours pas bon,
revoir cela sous cette forme :
l'énergie apportée en calories est uniquement celle dégagée par le fonctionnement du compresseur
je le répète:
uniquement celle du "compresseur"
en milieu confiné,
il faudra que l'on m'explique d’où l'on peut tirer plus d'énergie qu'il n'en existe dans le dit milieu
hormis ma remarque concernant "le compresseur"
on peu le réfléchir dans tous les sens
cela étant une règle de thermodynamique,
elle restera ce qu'elle est
a savoir l'on ne peut produire plus d'énergie qu'il n'en existe dans un milieu donné,
il ne peut y avoir transfert que si l'on a 2 milieux différents

[verdifre]

bonjour,
je vois ou tu veux en venir et que finalement le fait d'ameliorer le COP du frigo n'avait pas d'interet en periode hivernale ( ou dans un milieux confiné)
pour chiffrer les choses mon frigo consomme 90 watts en flux de chaleur qui rentre dedans et me fournit 120 watts en flux de chaleur sur le condenseur (il consomme 30 watt d'electricité et me chauffe donc pour 30 watts). Donc si je gagne 10 watts sur son fonctionnement il faudra que je les fournisse en chauffage.
c'est bien cela ? (je doit bien reconnaitre que j'étais passé à coté)
cependant, sorti de la periode de chauffe, la cuisine n'est plus un milieu fermé (on ouvre la fenetre) et le probleme se pose differement sur cette periode.
Si de plus on considere des energies differentes pour le chauffage et le frigo (pas tout electrique) cela revient l'hiver à augmenter la consommation de combustible pour diminuer celle d'electricité
donc interet nul à trés faible l'hiver (differentiel de prix entre les energies), interet plus prononcé l'été
donc dans tous les cas commencer par rajouter une couche d'isolation sur le frigo
fred

[richard 31]

re,

pour chiffrer les choses mon frigo consomme 90 watts en flux de chaleur qui rentre dedans et me fournit 120 watts en flux de chaleur sur le condenseur (il consomme 30 watt d'electricité et me chauffe donc pour 30 watts). Donc si je gagne 10 watts sur son fonctionnement il faudra que je les fournisse en chauffage.
c'est bien cela ? (je doit bien reconnaitre que j'étais passé à coté)

exact
je crois a présent que l'on commence a se rejoindre
je ne vaux rien dans les calculs
par contre je prétend le contraire pour ce qui concerne la logique
et là
je puis dire qu'en milieu confiné on ne gagne rien en calories,
par contre,
en augmentant les performances de l'échangeur via un refroidissement par eau au lieu d'air
là,
on va y gagner,
mais en quoi??
pas en jouant sur les calories
mais en économie d'énergie via le compresseur
car la température sera plus rapidement atteinte
reste ensuite a voir le gain réel vu le montage a réaliser pour un condenseur a eau ce qui est un tout autre débat,
bref,
tout cela pour dire en ce qui me concerne,
que ce n'est pas via ce type de technique ,
demain la veille que l'on augmentera le classement énergétique d'un frigo (c'est bien trop lourd et couteux)
mais bon!! tout évolue

[michel dhieux]

je puis dire qu'en milieu confiné on ne gagne rien en calories,

bonjour
1/bien qu'on parlent de quelques watts de gagné .....
et si le frigo avait une partie dans la cuisine et l’échangeur et compresseur dans une autre pièce ....
dans mon cas j'ai le congélateur à tiroir dans une pièce juste derrière la cuisine ..... cette pièce est sensiblement à 12 degrés l' hivers ....
reste à savoir si coté frigo la déperdition de l'isolant ne refroidirait pas trop la cuisine .c'est un truc de fou
2/ des économies plus importante seraient obtenu , en utilisant des valves de charge qui alimente à 40 ° les machines à laver (linge , vaisselle), à partir d'un chauffe eau solaire ECS l’été et /ou
à partir d'un chauffage et d'une cuve tampon >>> radiateurs ,l’hiver
j'y ai pensé mais je me suis heurté à un problème :
les machines ne prennent pas toujours de l'eau chaude dans leur cycle !!!
cordialement

[verdifre]

bonjour,

en augmentant les performances de l'échangeur via un refroidissement par eau au lieu d'air
là,
on va y gagner,
mais en quoi??
pas en jouant sur les calories
mais en économie d'énergie via le compresseur

donc in fine en consommation d'énergie electrique (je vais revenir brievement sur l'argumentaire on gagne un peu l'hiver sur le differentiel de prix entre l'energie electrique et le carburant en gagne plus l'été on prends l'energie sur l'air et sur l'eau)
tant que le milieu est considéré comme confiné on ne gagne que sur le differentiel de prix entre energies
dés que l'on sort de la periode de chauffage ,on ouvre la fenetre de la cuisine sur l'univers.

tout cela pour dire en ce qui me concerne,
que ce n'est pas via ce type de technique ,
demain la veille que l'on augmentera le classement énergétique d'un frigo (c'est bien trop lourd et couteux)
mais bon!! tout évolue

ce n'est pas le frigo en tant que tel qui m'interesse ici mais le couplage production de frigories et de calories ou le couplage frigo / ECS.
Il me semble qu'il y a une source froide qui est sous exploitée, c'est l'arrivée d'eau de la maison, de plus cette source froide à besoin d'être chauffée pour de multiples usages (deja quelques radiateurs dehors quand l'air est plus chaud que l'eau de ville feraient des calories pas cheres)
de plus une reduction des consommations electriques peut conduire vers une autonomie au moins sur certains postes.
c'est surement irrationnel mais pour moi autonomie est souvent synonyme de sécurité. Etre autonome sur le frigo c'est être autonome sur une partie de la chaine alimentaire actuelle (quels sont les aliments qui ne passent par le frigo ?)
La consommation étant diminuée par l'eau froide, il reste le probleme du stockage de l'energie. Les batteries ne semblent pas à l'heure actuelle une solution bien viable. Je me dit que dans le cas d'un frigo il y a d'autres solutions
1) des materiaux à transition de phase
2) stockage de gaz liquefié et gazeux en attente d'energie disponible (quels pourraient être les volumes mis en jeux (gazeux et liquefiés si on désire une autonomie du frigo de 48 h ?)
fred

[chatelot16]

bien sur en hiver le frigo fait un peu de chauffage electrique ce qui ne coute rien pour celui qui se chauffe principalement a l'electricité

mais le frigo tourne aussi en été , et la chaleur produite ne sert a rien ... pire chez certain cette chaleur fait consommer de l'energie a une climatisation

utiliser la chaleur d'un frigo pour faire de l'eau chaude n'est pas stupide ... est ce interessant compte tenu de la faible puissance ?

autre remarque la recuperation de chaleur du frigo serait utile surtout en été quand cette chaleur est inutile au chaufage ... c'est aussi la periode ou un chauffage solaire de l'eau est tres efficace et peut etre plus simple

ma solution d'avenir : pompe a chaleur multi usage , fesant tout , chauffage , climatisation , congelateur , frigo , seche linge ... suivant les saison les flux de chaleur ne sont pas du tout les meme , chaque appareil isolé fait ce qu'il peut , en centralisant on pourait faire mieux

[richard 31]

re,

ce n'est pas le frigo en tant que tel qui m'interesse ici mais le couplage production de frigories et de calories ou le couplage frigo / ECS.

le terme "frigories" est ce qui m'énerve le plus car fausse bien des raisonnements en réfrigération,
on ne crée pas des" frigories" on déplace des "calories"
perso,
je n'accepte (pour la bonne compréhension) que le terme de "calories"
je le redis donc,
en milieu confiné tel que tu l'as décris,
pour une consommation de 30wh on peut imaginer récupérer par exemple 1wh en modifiant le système d'échange air par eau
je dis n'importe quoi en donnant cette valeur,
c'est juste qu'avec ce chiffre,
je veux simplement démontrer et savoir quel sera le retour d'investissement qui permet d'effectuer la modif air/eau vu le surcoût que cela engendre forcément,
et encore,
je ne prends pas en compte la maniabilité et ergonomie du matos ainsi crée

[chatelot16]

trafiquer un frigo pour recuperer des clopinette en eau chaude ca se discute ...

remarque , une partie de l'anné un frigo ne devrait rien consommer ! il fait plus froid dehors que dans le frigo

donc un frigo pourait n'etre qu'un placard isolé avec un echangeur thermique dedans

une machine frigorifique ordinaire suporte mal d'avoir son condenseur dehors par tous les temps , quand c'est trop froid il faut une resistance pour chauffer le compresseur , mais je ne veux pas une machine frigorifique normale , mais d'une machine optimisé pour faire ce qu'il faut : meme une machine reversible capable de faire de l'electricité quand il y a des calorie a deplacer d'un point chaud a un point froid : capteur solaire vers forage geothermique

la meme machine thermique servant successivement a different usage pourait finir par etre rentable alors qu'aucun de ces usage seul ne le serait

[verdifre]

Bonjour,
pour moi passer sur un echangeur a eau plutot que sur un echangeur à air permettrait d'avoir une temperature du fluide frigorigene de l'ordre de 20° plutot que de l'ordre de 30°
on passe donc d'un cop theorique 293/27 soit 10.8 à un cop theorique de 293/17 soit 17.2 soit un rapport entre les cop de 1.58 on peut donc gagner sensiblement 1/3 de la consommation electrique. Cela correspond à sensiblement 10 watts en permanence soit 87 kwh par an
si ce gain n'est effectif que 6 mois par an (hors periode de chauffage) il reste 43 kwh/an
mais hors periode de chauffage les 20 watts qui refroidissent mon frigo chauffent aussi mon ECS avec un cop de au moins 4
ce qui me permet de recuperer 350 kwh d'eau chaude
(80 watts 24 h/jour pendant 6 mois)
au total cela me fait sensiblement une economie de de l'ordre de 400 kwh annuel
si on amortit sur 10 ans, mon bricolage ne doit pas couter plus de 400€
fred

[chatelot16]

passer de 30°C a 20°C ?

c'est pire que ca ! en été les condenseur de frigo sont bien plus chaud que ca , au moins 60°C , donc cop tres mauvais

si la puissance frigorifique etait constante , l'augmentation de temperature du condenseur diminue le cop donc augmente la puissance thermique dissipé par le condenseur

encore pire quand il fait chaud la puissance frigorifique neccessaire pour maintenir le frigo a sa temperature normale augmente ... tout augmente a la fois

et la chaleur du condenseur est contre le frigo , augmente la temperature de l'exterieur de l'isolant qui n'est pas tres epais

une machine frigorifique separé du frigo serait certainement plus economique !

[michel dhieux]

une machine frigorifique separé du frigo serait certainement plus economique !

bonjour
encore plus si l’échangeur à air était dans une autre pièce voisine , mais "entouré " de l'eau entrante de l'habitation .
d'une pierre deux coups

[verdifre]

Bonjour,
Une fois dimunuée la consommation du frigo ( amelioration du cop et eventuelle amelioration de l'isolation, supression de la source chaude qu'est le condenseur collé sur le frigo) il peut être interessant de penser alimenter ce frigo avec de l'energie renouvelable. Je pense à du photovoltaique. Un panneau de 200 W produit sensiblement 200 KWh/an c'est donc à peu pret compatible. Il reste à gerer l'intermitence.
Une idée interessante serait de stocker d'un coté (en partie froide) le gaz detendu et en partie chaude le gaz liquide
cela ameliorerai encore le COP en faisant un surchauffe en partie froide et un sur refroidissement en partie chaude. Cependant, il semble que dans un frigo moyen le debit de gaz en partie froide se chiffre au moins en litre /minute ou en m^3 par jours cela risque de conduire à des volumes prohibitifs
l'autre solution, trés à la mode est l'emploi de materiaux à changement de phase, et la je ne reinvente pas l'eau tiede mais la glaciére, dans le domaine de temperatures qui nous interesse il y a un liquide particulirement efficace et economique l'eau.
si je considere que mon frigo à en moyenne besoin de 100 watts thermiques cela fait un peu moins de 9 megajoules /jour.
avec 30 kg de glace on obtient alors une autonomie de 24 heures ce qui peut permettre d'envisager un autonomie hebdomadaire.
Sur ce probleme particulier on peut quand même voir que le probleme de stockage des energies renouvelables n'est pas toujours insurmontable, que l'on peut je pense arriver à une solution economiquement viable en couplant frigo prechauffage de l'ecs et solaire photovoltaique.
Au vu des tarifs actuels d'edf, un frigo "heures creuses" avec 20 litres de glace serait déja surement economiquement intéressant.
fred