Énerweb

Formation CVC & PAC

© F.Henninot
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
👤

Identification

📚 OBJECTIF DU TP

Mise en situation professionnelle : Vous êtes technicien(ne) en maintenance CVC. Un client se plaint que sa PAC consomme trop d'électricité. Vous devez mesurer le COP réel de l'installation et le comparer aux données constructeur.

⚠️ PROCÉDURE OBLIGATOIRE : Avant toute mesure, vous devez démarrer la PAC en mode CHAUFFAGE, régler le point de consigne au MAXIMUM pour favoriser la montée en puissance, puis attendre 5 minutes de stabilisation avant de commencer vos relevés.

Déroulé : Identification → Sécurité → Théorie → Mini-jeu → Mesures COP (chaud) → Calculs → Mesures EER (froid) → Analyse → Évaluation

⚠️

Consignes de sécurité

🛡️ SÉCURITÉ AVANT TOUT

Répondez correctement aux questions pour valider vos connaissances en matière de sécurité. La sécurité n'est pas négociable !

Question 1 : Quels sont les EPI obligatoires pour ce TP ?

🛡️ Aide : Équipements de Protection Individuelle obligatoires
  • Identifiez les risques du TP : manipulation d'outils, déplacements, projections
  • Sélectionnez les EPI de base obligatoires en atelier CVC
  • Vérifiez l'état de vos EPI avant utilisation
  • Portez systématiquement vos EPI pendant toute la durée du TP

Rappel : Ces EPI sont le minimum obligatoire pour entrer en atelier !

Question 2 : Pour les mesures électriques, j'ajoute :

⚡ Aide : EPI spécifiques aux mesures électriques
  • Identifiez le risque électrique : contact direct/indirect, arc électrique
  • Choisissez les EPI adaptés à la tension de travail
  • Vérifiez la classe d'isolement et les dates de validité
  • Utilisez des équipements homologués et vérifiés

Important : Jamais de mesure électrique sans EPI spécifiques !

Question 3 : D'après la consigne, comment démarrer la PAC ?

🔄 Aide : Procédure de démarrage
  • Relisez attentivement la mise en situation du TP
  • Identifiez le mode à sélectionner en premier
  • Réglez le point de consigne approprié
  • Respectez le temps d'attente pour la stabilisation

Astuce : Cette procédure était expliquée dans l'introduction du TP !

📚

Cours interactif - COP & EER PAC

🎓 PARTIE THÉORIQUE ESSENTIELLE

Étudiez attentivement la vidéo et les formules. Ces connaissances seront essentielles pour vos calculs et votre compréhension des phénomènes.

Qu'est-ce que le COP et l'EER ?

Le COP (Coefficient de Performance) mesure l'efficacité énergétique d'une pompe à chaleur en mode chauffage. L'EER (Energy Efficiency Ratio) mesure l'efficacité en mode rafraîchissement (climatisation).

Formules essentielles :

COP = Puissance thermique utile / Puissance électrique absorbée

EER = Puissance frigorifique / Puissance électrique absorbée

Plus le COP/EER est élevé, plus la PAC est efficace !

🧠 Explication détaillée de la formule P = ρ × Cp × Q × ΔT

P (Puissance thermique en Watts) : C'est la quantité d'énergie thermique que votre PAC transfère à l'air chaque seconde. Plus P est élevé, plus votre PAC chauffe (ou refroidit) efficacement.
ρ (Rho = densité de l'air) = 1,2 kg/m³ : C'est la masse d'air contenue dans 1 mètre cube. L'air n'est pas "rien" - il a une masse ! À température normale, 1 m³ d'air pèse 1,2 kg.
Cp (Capacité thermique massique) = 1005 J/(kg·K) : C'est l'énergie nécessaire pour chauffer 1 kg d'air de 1°C. L'air "résiste" au changement de température - il faut de l'énergie pour le réchauffer !
Q (Débit volumique en m³/s) : C'est le volume d'air qui traverse votre PAC chaque seconde. Plus il y a d'air brassé, plus on peut transférer de chaleur.
ΔT (Delta T en Kelvin) : C'est l'écart de température entre l'air qui entre et l'air qui sort de votre PAC. Plus cet écart est grand, plus la PAC travaille fort !
💡 En résumé : Cette formule calcule combien d'énergie thermique votre PAC transfère en multipliant :
• La masse d'air brassé par seconde (ρ × Q)
• Par l'énergie nécessaire pour changer sa température (Cp × ΔT)

🎥 Vidéo explicative - Les pompes à chaleur

💡 Cette vidéo explique en détail le fonctionnement des pompes à chaleur. Naviguez dans la vidéo pour revoir les parties importantes sur le cycle thermodynamique.

Mini-quiz : Un COP de 3 signifie :

🧮 Aide : Comprendre le COP
  • Analysez la formule : COP = Puissance thermique / Puissance électrique
  • Interprétez : Si COP = 3, cela signifie que pour 1 unité d'électricité consommée...
  • Calculez : ...la PAC produit 3 unités de chaleur
  • Comprenez : L'énergie "gratuite" vient de l'air extérieur
⏱️

Attente 5 minutes - Mini-jeux

⏱️ TEMPS D'ATTENTE OBLIGATOIRE

Votre PAC doit maintenant se stabiliser pendant 5 minutes. Profitez-en pour réviser avec nos mini-jeux interactifs !

05:00

🎮 Mini-jeu 1 : Positionnement des flux thermiques

Sélectionnez le mode puis placez les températures d'air aux bons endroits

🎮 Sélectionnez un mode de fonctionnement

🏭 Unité Extérieure

PAC
⚙️
Zone 1
Zone 2

🏠 Unité Intérieure

21°
Zone A
Zone B
🔥 Air CHAUD
❄️ Air FROID

🧮 Mini-jeu 2 : Calcul de ΔT interactif

Entraînez-vous au calcul de différence de température

Cliquez sur "Nouveau calcul" pour commencer

Score : 0/0
🌡️

Mesures COP - Mode Chauffage

🔥 MESURES EN MODE CHAUFFAGE

Réalisez maintenant les mesures sur votre installation en mode chauffage. Suivez scrupuleusement la procédure pour obtenir des résultats fiables.

🔥 MODE CHAUFFAGE ACTIVÉ

📋 Relevé de la plaque signalétique

Identifiez et relevez TOUTES les informations techniques

📋 Aide : Lecture de plaque signalétique
  • Localisez la plaque signalétique (généralement sur l'unité extérieure)
  • Nettoyez si nécessaire pour une lecture claire
  • Relevez systématiquement : marque, modèle, puissances, COP, fluide
  • Photographiez la plaque pour votre rapport

Astuce : Ces données serviront de référence pour vos calculs !

💡 Si pas indiqué sur la plaque, utilisez le bouton "Calculer" pour l'estimer

💡 Si pas indiqué sur la plaque, utilisez le bouton "Calculer" pour l'estimer

📷 Aucune photo prise

🌡️ Mesures de température air

Mesurez la différence de température de l'air

🌡️ Aide : Mesure de température
  • Positionnez votre thermomètre dans le flux d'air entrant (reprise)
  • Attendez la stabilisation de la mesure (environ 30 secondes)
  • Relevez la température d'entrée
  • Déplacez le thermomètre dans le flux d'air sortant (soufflage)
  • Mesurez la température de sortie après stabilisation

Important : Le ΔT (différence) sera essentiel pour calculer la puissance thermique !

📷 Aucune photo prise

💨 Mesure du débit d'air

Calculez le débit volumique d'air

💨 Aide : Mesure de débit d'air
  • Identifiez la forme de la bouche de soufflage
  • Mesurez les dimensions avec un mètre
  • Calculez la surface (rectangle: L×l, cercle: π×r²)
  • Relevez les vitesses d'air avec l'anémomètre en plusieurs points
  • Calculez la vitesse moyenne

Formule : Débit = Vitesse moyenne × Surface

Mesures de vitesse d'air avec anémomètre

💡 Réalisez plusieurs mesures en différents points de la bouche pour obtenir une vitesse moyenne représentative

📷 Aucune photo prise

Mesure de puissance électrique

Mesurez la puissance électrique réellement consommée

⚡ Aide : Mesure de puissance électrique
  • Utilisez un wattmètre ou pince ampèremétrique
  • Connectez l'appareil selon les consignes de sécurité
  • Attendez la stabilisation du fonctionnement de la PAC
  • Relevez la puissance active (en Watts)

Attention : Cette mesure doit être prise en fonctionnement normal de la PAC !

📷 Aucune photo prise

🧮

Calculs et analyse COP

🔢 PHASE DE CALCULS COP

Vous devez maintenant effectuer tous les calculs pour déterminer le COP réel. Posez clairement vos opérations et vérifiez vos unités à chaque étape.

1️⃣ Calcul du ΔT (différence de température)

Calculez l'écart de température entre entrée et sortie

🌡️ Aide : Calcul du ΔT
  • Identifiez la température d'entrée et de sortie
  • Vérifiez que les deux températures sont dans la même unité
  • Calculez : ΔT = T_sortie - T_entrée
  • ATTENTION : Le résultat DOIT être exprimé en Kelvin (K)

Important : Un écart de température se mesure en Kelvin, pas en °C !

ΔT = T_sortie - T_entrée

⚠️ Résultat OBLIGATOIREMENT en Kelvin (K) - Un écart de 1°C = 1K

Posez votre calcul :

2️⃣ Calcul du débit volumique

Calculez le débit d'air à partir de la vitesse et de la surface

💨 Aide : Calcul du débit volumique
  • Utilisez la formule : Q = Vitesse × Surface
  • Vérifiez les unités : vitesse en m/s, surface en m²
  • Calculez Q en m³/s
  • Convertissez en m³/h si nécessaire (× 3600)

Exemple : Vitesse = 3 m/s, Surface = 0.1 m² → Q = 0.3 m³/s = 1080 m³/h

Q = Vitesse × Surface

💡 Résultat en m³/s, puis convertir en m³/h (× 3600)

Posez votre calcul :

3️⃣ Calcul de la puissance thermique

Calculez la puissance thermique réellement délivrée

🔥 Aide : Calcul de la puissance thermique
  • Utilisez la formule : P = ρ × Cp × Q × ΔT
  • Constantes : ρ = 1.2 kg/m³ (densité air), Cp = 1005 J/(kg·K)
  • Unités : Q en m³/s, ΔT en K (= ΔT en °C)
  • Résultat en Watts

Exemple : Q = 0.2 m³/s, ΔT = 15K → P = 1.2 × 1005 × 0.2 × 15 = 3618 W

P_thermique = ρ × Cp × Q × ΔT

Où : ρ = 1.2 kg/m³ | Cp = 1005 J/(kg·K) | Q en m³/s | ΔT en K

Posez votre calcul :

4️⃣ Calcul du COP réel

Calculez le coefficient de performance réel

⚡ Aide : Calcul du COP
  • Formule : COP = P_thermique / P_électrique
  • Vérifiez que les deux puissances sont dans la même unité
  • Calculez le rapport
  • Interprétez : plus le COP est élevé, plus la PAC est efficace

Exemple : P_th = 3800W, P_elec = 1200W → COP = 3.17

COP = P_thermique / P_électrique

⚠️ Les deux puissances doivent être dans la même unité !

Posez votre calcul :

❄️

Mesures EER - Mode Rafraîchissement

❄️ MESURES EN MODE RAFRAÎCHISSEMENT

Changez maintenant votre PAC en mode rafraîchissement (climatisation) et réalisez les mêmes types de mesures pour calculer l'EER.

❄️ MODE RAFRAÎCHISSEMENT ACTIVÉ

⚠️ PROCÉDURE OBLIGATOIRE : Changez le mode en FROID, réglez la consigne au MINIMUM (16°C), puis attendez 10 minutes de stabilisation avant vos relevés.

🔄 Changement de mode PAC

Procédure de changement obligatoire

🔄 Aide : Changement de mode
  • Arrêtez la PAC pendant 2 minutes minimum
  • Changez le mode : CHAUFFAGE → FROID
  • Réglez la consigne au minimum (16°C)
  • Attendez 10 minutes de stabilisation
  • Vérifiez que l'air sort bien froid

Important : En mode froid, les températures vont s'inverser !

⏱️ Attendez que l'air sorte vraiment froid avant de commencer les mesures EER

🌡️ Mesures de température air (mode froid)

Mesurez la différence de température en mode froid

🌡️ Aide : Mesure température mode froid
  • ATTENTION : En mode froid, l'air chaud de la pièce ENTRE dans la PAC
  • Mesurez la température d'air entrant (air chaud de la pièce)
  • Mesurez la température d'air sortant (air refroidi par la PAC)
  • Calculez : ΔT = T_entrée - T_sortie (inversé par rapport au chaud !)

Exemple : T_entrée = 25°C, T_sortie = 15°C → ΔT = 10K

📷 Aucune photo prise

Mesure puissance électrique (mode froid)

Mesurez la consommation électrique en mode rafraîchissement

⚡ Aide : Puissance électrique mode froid
  • Utilisez le même appareil qu'en mode chaud
  • Attendez que la PAC soit stabilisée en froid
  • Relevez la puissance active consommée
  • Comparez avec la puissance en mode chaud

Info : La consommation peut être différente entre chaud et froid !

📷 Aucune photo prise

🧮

Calculs EER et analyse comparative

🔢 PHASE DE CALCULS EER

Calculez maintenant l'EER avec les mêmes étapes qu'en mode chaud, puis comparez les performances COP vs EER. Attention : en mode froid, ΔT = T_entrée - T_sortie !

1️⃣ Calcul du ΔT en mode froid

Calculez l'écart de température en mode rafraîchissement

🌡️ Aide : Calcul du ΔT mode froid
  • ATTENTION : En mode froid, la formule change !
  • Calculez : ΔT = T_entrée - T_sortie
  • Exemple : Air entre à 25°C, sort à 15°C → ΔT = 25 - 15 = 10K
  • Résultat OBLIGATOIREMENT en Kelvin (K)

Logique : Plus l'air sort froid, plus le ΔT est grand, plus la PAC refroidit !

ΔT = T_entrée - T_sortie (MODE FROID)

⚠️ Résultat OBLIGATOIREMENT en Kelvin (K) - Formule inversée par rapport au chaud !

Posez votre calcul :

2️⃣ Calcul de la puissance frigorifique

Calculez la puissance frigorifique réellement délivrée

❄️ Aide : Calcul de la puissance frigorifique
  • Utilisez la même formule : P = ρ × Cp × Q × ΔT
  • Réutilisez le débit Q calculé en mode chaud (même installation)
  • Utilisez le ΔT mode froid que vous venez de calculer
  • Résultat en Watts = puissance frigorifique

Astuce : Même formule, mais avec le ΔT du mode froid !

P_frigorifique = ρ × Cp × Q × ΔT_froid

Utilisez le débit Q calculé en mode chaud + le ΔT mode froid

Posez votre calcul :

3️⃣ Calcul de l'EER

Calculez l'Energy Efficiency Ratio

❄️ Aide : Calcul de l'EER
  • Formule : EER = P_frigorifique / P_électrique_froid
  • Vérifiez que les deux puissances sont dans la même unité
  • Calculez le rapport
  • Interprétez : plus l'EER est élevé, plus la PAC refroidit efficacement

Exemple : P_frig = 2500W, P_elec = 1000W → EER = 2.50

EER = P_frigorifique / P_électrique_froid

⚠️ Les deux puissances doivent être dans la même unité !

Posez votre calcul :

4️⃣ Analyse comparative COP vs EER

Comparez les performances en mode chaud et froid

📊 Aide : Analyse comparative
  • Comparez COP calculé vs COP constructeur
  • Comparez EER calculé vs EER constructeur
  • Analysez : COP vs EER, quel mode est plus efficace ?
  • Réfléchissez aux causes des écarts possibles

Causes d'écart : Température extérieure, encrassement, fluide, âge...

📋 Tableau de synthèse comparative

COP calculé (mode chaud) : Calculez d'abord
COP constructeur : Voir plaque
EER calculé (mode froid) : Calculez d'abord
EER constructeur : Voir plaque
Mode le plus efficace : À analyser
🎯

Résultats finaux

🎯 SAISISSEZ VOS RÉSULTATS FINAUX

Maintenant que vous avez fait tous vos calculs, saisissez ici vos résultats finaux pour validation et évaluation automatique.

🏆 Résultats finaux - Saisissez vos valeurs calculées

🏆

Évaluation et synthèse finale

🎉 TP TERMINÉ AVEC SUCCÈS !

Félicitations ! Vous avez mené à bien l'étude complète du COP et de l'EER de votre pompe à chaleur. Voici votre évaluation automatique !

📊 Votre note finale

--/20
Calcul en cours...

🎯 Détail de l'évaluation automatique :

📋 Résultats techniques finaux

📤 Export et envoi du rapport

Téléchargez votre rapport et envoyez-le automatiquement par email