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Mise au point et démonstration de thermopompes à air pour climats froids

Promoteur principal : Ecologix Heating Technologies Inc.
Contribution du FEP : 45 M $
Project Total : 13 M $
Emplacement : Ontario et autres régions

Contexte du projet :

image d'un unité extérieure de la pompe à chaleur installée dans la cours d’une maison près d’Ottawa en Ontario.

L’unité extérieure de la pompe à chaleur installée dans la cours d’une maison près d’Ottawa en Ontario. (Une unité connexe à l’intérieure de la maison n’est pas illustrée)

D’après la sagesse populaire, les thermopompes ne fonctionnent pas par temps froid. C’était peut-être vrai dans le passé, car il fallait généralement les arrêter lorsque les températures baissent à environ -8 °C et moins, afin de les protéger contre les dommages. Cependant, les thermopompes ont évolué considérablement au cours des dernières années, et celles qui sont conçues spécialement pour les températures froides ne comportent pas une telle limitation. Pourtant, ces thermopompes pour climats froids restent peu connues et il existe une certaine confusion quant aux façons de les différencier des autres.

En 2008, Ecologix et ses entreprises partenaires ont commencé à mettre au point une thermopompe pour climats froids. À cet époque, les seules pompes de ce genre étaient offertes en Europe, et aucun fabricant nord-américain ne vendait des thermopompes offrant une capacité ou un rendement publiés à des températures inférieures à -8 °C. En automne 2009, un prototype de thermopompe pour climats froids Ecologix a été construit et installé dans une maison d’essai aux fins d’évaluation. Les résultats étaient encourageants et Ecologix a poursuivi la mise au point de sa thermopompe pour climats froids au cours des années subséquentes. En 2011, Ecologix a répondu à un appel de propositions par le FEP. Son projet de « Mise au point et démonstration de thermopompes pour climats froids » a reçu un financement de 4,5 millions de dollars pour achever la mise au point d’un système de thermopompe pour climats froids et pour assurer l’installation et la surveillance des unités de thermopompe sur le terrain dans diverses régions climatiques au Canada.

Résultats :

Contrairement aux thermopompes traditionnelles, dont la capacité de chauffage diminue considérablement à basse température, la thermopompe pour climats froids Ecologix utilise un cycle spécial de traitement de réfrigération afin d’assurer le refroidissement du compresseur dans des applications à basse température (jusqu’à -25 °C) où le compresseur fonctionne à capacité maximale. En outre, étant donné que le compresseur de la thermopompe pour climats froids se trouve dans une maison, la chaleur du compresseur qui est normalement rejetée à l’extérieur peut être récupérée et utilisée pour le chauffage de l’eau de consommation. Durant les mois d’été, la chaleur récupérée fournit 100 % de la chaleur nécessaire pour répondre à la demande en eau chaude domestique. La thermopompe pour climats froids Ecologix intègre la technologie de compresseur permettant un fonctionnement à vitesse variable, ainsi que des cycles de fonctionnement plus longs et efficaces. Le rendement de la thermopompe pour climats froids est donc adapté aux besoins de chauffage et de climatisation d’une maison.

Ecologix a mis au point trois versions de la thermopompe pour climats froids à des fins d’essais de marché. La thermopompe air-air pour climats froids remplace un appareil de chauffage et un climatiseur afin d’assurer un chauffage et une climatisation à longueur d’année, et fournit un chauffage suffisant pour répondre à environ 50 % à 70 % des besoins annuels en eau chaude d’une maison. La thermopompe pour climats froids IRLM est une version de la thermopompe air-air pour climats froids destinée aux immeubles résidentiels à logements multiples (IRLM). Elle a été mise au point aussi bien pour les immeubles de grande hauteur existants à chauffage électrique que pour les copropriétés neuves. Cette thermopompe peut assurer le chauffage et la climatisation de chaque logement et jusqu’à 100 % du chauffage nécessaire pour répondre aux besoins en eau chaude de l’unité. La thermopompe air-eau pour climats froids a été mise au point pour les maisons existantes dotées de sols chauffants ou de radiateurs à eau. Plus de 50 thermopompes pour climats froids Ecologix ont été installées dans des maisons et des immeubles résidentiels en Ontario, et des ententes ont été signées pour en mettre en service 50 de plus au cours des prochaines années.

Ecologix a également mis au point un système intégré de contrôle et de surveillance qui effectue des diagnostics et assure la surveillance à distance de ses thermopompes pour climats froids au moyen d’une connexion Internet. Tous les points de données et de contrôle peuvent être enregistrés minute par minute, en temps réel. Le dépannage et la surveillance du rendement des thermopompes pour climats froids peuvent être effectués à distance par l’équipe de soutien technique d’Ecologix. Toutes les thermopompes pour climats froids Ecologix installées dans le cadre des essais de marché feront l’objet d’une surveillance continue pendant deux ans et sur deux hivers.

Avantages pour le Canada :

Les essais de marché en cours permettront de sensibiliser et d’informer la population canadienne sur les capacités des thermopompes pour climats froids, ainsi que de leur potentiel de remplacement des appareils de chauffage aux combustibles fossiles. À mesure que le réseau électrique évolue pour dépendre de moins en moins des sources d’énergie à base de carbone, les avantages environnementaux des thermopompes pour climats froids à alimentation électrique deviennent plus évidents. L’adoption à grande échelle des thermopompes pour climats froids dans les maisons au Canada contribuerait à réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre du pays. Si les essais de marché s’avèrent satisfaisants à la fin de la période de surveillance, le Canada jouirait d’une avance technique au sein du marché global des thermopompes pour climats froids. Ecologix est l’un des premiers sur le marché en Amérique du Nord.

Prochaines étapes :

Ecologix continuera sa mise au point de la thermopompe pour climats froids afin d’en optimiser le rendement. Plus particulièrement, des travaux sont en cours pour intégrer un compresseur entraîné par onduleur. La plateforme de contrôle et de surveillance continuera d’évoluer puisque les possibilités d’utilisation de la technologie n’ont pas été étudiées à fond (p. ex. la surveillance complète des maisons à consommation énergétique nette zéro et des maisons éconergétiques pour assurer la conformité).

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