12 PAC eau-eau - Dispositions spécifiques
12.1 Conception
12.1.1 Dimensionnement de la PAC
Se reporter au 9.1.2
12.1.2 Implantation de la PAC
Se reporter au 9.1.3
12.1.3 Analyse de la qualité de l'eau
Le choix du type de raccordement et des matériaux à utiliser tient compte des résultats de l'analyse de l'eau de nappe effectuée par le maître d'ouvrage.
Cette analyse est à la charge du maître d'ouvrage.
Les fabricants indiquent des valeurs seuils à respecter. Ces seuils visent surtout à protéger l'échangeur de la pompe à chaleur. Si les valeurs fixées par le fabricant ne peuvent pas être respectées, un échangeur doit être intercalé entre l'ouvrage de prélèvement et de rejet dans la nappe et la pompe à chaleur. Le respect de ces seuils fait généralement partie des conditions de garantie du fabricant. En annexe F, un tableau indique les valeurs seuils à respecter les plus couramment rencontrées.
12.1.4 Circuit de puisage et de rejet dans la nappe
12.1.4.1 Choix des matériaux
La nature des matériaux employés tient compte de la qualité de l'eau extraite de la nappe.
Les tubes employés sont en matériaux de synthèse. (Voir CGM - NF DTU P1-2)
12.1.4.2 Filtration
Un système de filtration est prévu en amont de l'échangeur de la PAC et de l'échangeur intermédiaire le cas échéant. Des moyens sont prévus (par exemple manomètre avec vannes en by-pass) pour pouvoir vérifier son encrassement.
Pour limiter la vitesse d'encrassement et la fréquence de nettoyage, les filtres sont prévus avec un diamètre supérieur au diamètre de la canalisation sur laquelle ils seront installés.
Des vannes d'arrêt de part et d'autre du système de filtration doivent permettre son isolement.
Lorsque les eaux de nappe sont fortement chargées de particules diverses, l'emploi d'un filtre auto-nettoyant peut s'avérer nécessaire pour pallier les phénomènes de colmatage rapides.
12.1.4.3 Mesure de la pression et de la température
Des dispositifs doivent permettre la mesure et la lecture des pressions et températures à l'entrée et à la sortie de l'échangeur. A défaut de dispositifs déjà intégrés à la PAC, des thermomètres et manomètres sont prévus.
12.1.4.4 Raccordement hydraulique au niveau de la PAC
Des dispositifs de désolidarisation doivent être prévus afin d'éviter la propagation des vibrations.
Ces dispositifs ne doivent pas être surdimensionnés de façon à limiter leur rigidité. Ils doivent être dimensionnés en fonction du diamètre de raccordement à l'appareil et la pression maximale de service.
12.1.4.5 Pompe de puisage
Des sondes de niveau ou systèmes équivalents sont prévus pour le forage de prélèvement afin de détecter le manque d'eau. En cas de manque d'eau, le système de sécurité employé doit agir sur le fonctionnement de la pompe de puisage et de la pompe à chaleur afin de les protéger.
12.1.4.6 Dimensionnement de la pompe de puisage
Le débit volumique total à fournir par la pompe de circulation est déterminé à partir de la puissance frigorifique de la PAC et d'un écart de température aller et retour n'excédant pas 3 °C :  : Installations de pompes à chaleur/NF DTU 65.16 P1-1 (juin 2017)/image/for_AIEQ_1_13.png)
Qv : débit volumique de l'eau [m3/h]
Pévap. PAC : puissance à l'évaporateur de la PAC [kW] (voir 9.1.4.7.2 ou 9.1.5.4 pour la méthode de calcul de cette caractéristique).
ρ : masse volumique de l'eau [1 000 kg/m3]
Cp : capacité thermique massique de l'eau [4,185 kJ/kg·K]
ΔT : chute de la température de l'eau après passage au niveau de la PAC. La valeur prise en compte est au maximum 3 °C.
Le diagramme ci-dessous permet de déterminer graphiquement le débit volumique de la pompe de puisage.
 : Installations de pompes à chaleur/NF DTU 65.16 P1-1 (juin 2017)/image/fig_AIEQ_1_41.png)
Figure 41 Abaque de dimensionnement du débit de la pompe de puisage
La hauteur manométrique de la pompe est déterminée en prenant en compte :
La perte de charge des canalisations ;
La perte de charge de l'échangeur (échangeur intermédiaire ou échangeur de la PAC) ;
La perte de charge des autres composants du circuit desservi ;
La hauteur d'extraction géothermique : différence de hauteur entre le niveau d'eau dans le forage d'extraction et le niveau d'eau dans le forage de rejet.
 : Installations de pompes à chaleur/NF DTU 65.16 P1-1 (juin 2017)/image/fig_AIEQ_1_42.png)
Figure 42 Hauteur d'extraction géothermique
12.1.4.7 Dimensionnement des canalisations
Les sections des tuyauteries sont dimensionnées de manière à ce que la vitesse de l'eau n'excède pas 1,5 m/s.
 : Installations de pompes à chaleur/NF DTU 65.16 P1-1 (juin 2017)/image/tab_AIEQ_1_18.png)
Tableau 18 Tubes en matériaux de synthèse - seuils de débit, vitesse et puissance à ne pas dépasser
12.1.5 Supportage des canalisations
Des supports sont prévus pour fixer les canalisations apparentes et leurs accessoires. Il peut s'agir de supports continus tels que chemins de câbles, goulottes, conduits en PAC ou systèmes équivalents ou discontinus tels que colliers, équerres, corbeaux, crochets, rails, etc.
Le choix doit se porter sur des supports :
évitant toute transmission vibratoire ;
permettant la dilation des tubes ;
empêchant toute détérioration du calorifuge des canalisations ;
démontables.
12.1.6 Isolation
Une isolation étanche à la vapeur d'eau pour empêcher la formation de condensats doit être prévue sur tout le parcours des parties apparentes ainsi que sur les accessoires.
12.1.7 Liaisons entre les forages de prélèvement et de rejet et l'intérieur du bâtiment
12.1.7.1 Tranchées
Une ou plusieurs tranchées doivent être prévues pour permettre le passage des tubes et les enfouir à une profondeur hors gel.
La profondeur des tranchées est au minimum de 0,6 m.
12.1.7.2 Protection des tubes
Afin de limiter le risque d'endommagement sur les tubes, un lit de sable d'une épaisseur minimale de 150 mm est à prévoir en fond de tranchée :
sur toute partie présentant des points durs de roche ou de cailloux ;
sur toute la longueur de la tranchée, lorsque le sol et la terre de remblai présentent des mottes susceptibles de blesser ou écraser les tubes ou lorsque la grosseur des pierres est supérieure à 100 cm3 ou la densité de pierres est supérieure à 20 % du volume de terre.
12.1.7.3 Dispositif avertisseur
Un dispositif visant à avertir de la présence de canalisations enterrées est prévu. Il est du type grillage avertisseur ou équivalent.
12.1.8 Protection de l'échangeur de la PAC par intercalage d'un échangeur intermédiaire
12.1.9 Echangeur intermédiaire
Lorsque la qualité de l'eau de nappe ne permet pas de satisfaire aux caractéristiques requises pour la protection de l'échangeur de la PAC, un échangeur intermédiaire doit être intercalé entre les ouvrages de prélèvement et rejet dans la nappe et la PAC.
L'échangeur doit être démontable et facilement nettoyable. Les matériaux qui le composent doivent résister aux agressions susceptibles d'être engendrées par la qualité de l'eau.
Des vannes d'arrêt sont prévues de part et d'autre de l'échangeur pour permettre son isolement.
Des thermomètres et des manomètres sont prévus de chaque côté à l'entrée et à la sortie de l'échangeur.
12.1.9.1 Dimensionnement de l'échangeur intermédiaire
L'échangeur intermédiaire doit être capable de transférer a minima la puissance de l'évaporateur Pévap.PAC de la PAC aux régimes indiqués dans le schéma ci-dessous.
 : Installations de pompes à chaleur/NF DTU 65.16 P1-1 (juin 2017)/image/fig_AIEQ_1_43.png)
Figure 43 Dimensionnement échangeur intermédiaire
12.1.9.2 Circuit intermédiaire
Le circuit intermédiaire est le circuit qui relie l'échangeur intermédiaire à la pompe à chaleur.
Les exigences relatives à la conception du circuit intermédiaire sont identiques à celles énoncées au 9.1.6 « Raccordement de la PAC au capteur ».
12.1.9.3 Liquide caloporteur du circuit intermédiaire
Le liquide caloporteur peut être un produit formulé ou à doser et mélanger sur place.
12.1.10 Protection de l'échangeur de la PAC contre la manque d'eau
Un dispositif de détection de débit doit protéger l'évaporateur de la PAC contre une prise en glace par manque d'eau dans le circuit de captage ou, le cas échéant, dans le circuit intermédiaire. A défaut d'être déjà intégré à la PAC, un tel dispositif est prévu.
12.1.11 Regards en tête de forage
L'entreprise en charge de l'installation de la pompe à chaleur s'assure que le regard répond aux exigences de la NF X 10-999 relatives à la protection de la tête de forage.
12.2 Mise en oeuvre
12.2.1 Dégagements minimaux autour de l'appareil
Se reporter aux exigences du 7.2.2.1
12.2.2 Mise en place de la PAC
Se reporter aux exigences du 7.2.2.2
12.2.3 Forages de prélèvement et de rejet
L'entreprise s'assure que les forages de prélèvement et de rejet sont effectués selon la NF X 10-999.
La distance séparant les forages de puisage et de rejet est d'au moins 10 mètres. Le forage de puisage se situe en amont du forage du rejet suivant le sens d'écoulement de la nappe.
12.2.4 Mise en place de la pompe de puisage
La pompe de puisage ainsi que les sondes de niveau bas sont positionnées à une profondeur définie préalablement par le foreur suite aux essais effectués sur le forage.
Un câble en inox maintient la pompe de puisage à la profondeur souhaitée.
12.2.5 Liaison entre le forage et l'intérieur du bâtiment
12.2.5.1 Réalisation des tranchées
Les tranchées sont réalisées en respectant les profondeurs mentionnées précédemment dans le 12.1.7.1 « Tranchées ».
Le sol des tranchées est dégagé de tout accident et débarrassé des pierres susceptibles d'endommager les tubes.
Une légère pente inclinée en direction des forages est observée.
12.2.5.2 Pose d'un lit de sable
Le cas échéant, le lit de sable est étalé préalablement à la pose des tubes de manière homogène sur une épaisseur de 150 mm minimum.
12.2.5.3 Pose des tubes
Les tubes sont posés dans les tranchées prévues à cet effet à même le sol décapé avec les embouts toujours bouchonnés.
Les tubes sont maintenus au sol au fur et à mesure de leur pose. Les moyens utilisés pour le maintien au sol peuvent être des cavaliers de fixation ou des systèmes équivalents, du sable ou de la terre exempte de pierre ou caillou.
Tout tube blessé ou plié doit être mis au rebut et remplacé.
L'utilisation commune d'une tranchée pour les liaisons du circuit de prélèvement de rejet est possible. Toutefois, une distance suffisante doit être observée afin d'éviter tout contact entre les canalisations.
12.2.5.4 Pénétration dans le bâtiment
Les dispositions du 9.2.6.2 « Pénétration dans le bâtiment » sont respectées.
12.2.5.5 Mise en oeuvre du dispositif d'avertissement
Le grillage avertisseur est étalé sur toute la longueur et la largeur des tranchées à 30 cm minimum au-dessus des tubes enterrés.
 : Installations de pompes à chaleur/NF DTU 65.16 P1-1 (juin 2017)/image/fig_AIEQ_1_44.png)
Figure 44 Disposition d'un grillage avertisseur dans une tranchée
12.2.5.6 Remblaiement
Lors de l'opération de remblaiement, il convient de veiller à :
ne pas déloger les tubes de leur position ;
ne pas déposer des pierres importantes directement sur les tubes.
Si un des tubes venait à être endommagé pendant la phase de remblaiement, le tube est remplacé entièrement.
12.2.6 Raccordement de la PAC
12.2.6.1 Composants du circuit de prélèvement et de rejet
L'ensemble des composants est accessible et positionné dans le local contenant la PAC.
Le positionnement des composants respecte, le cas échéant, le sens de circulation indiqué sur leur corps (cas du filtre par exemple).
 : Installations de pompes à chaleur/NF DTU 65.16 P1-1 (juin 2017)/image/fig_AIEQ_1_45.png)
Figure 45 Exemple de raccordement d'une PAC eau-eau côté source froide
12.2.7 Echangeur intermédiaire
L'échangeur est placé à l'intérieur du bâtiment dans un local hors gel. Il doit être accessible pour les opérations de maintenance. Un dégagement suffisant permet son démontage. Le sens de pose indiqué par le fabricant est respecté.
12.2.8 Circuit intermédiaire
L'ensemble du circuit intermédiaire est positionné dans le local comportant la PAC.
Les règles édictées au 9.2.7 « Raccordement de la PAC au capteur » doivent être observées.
 : Installations de pompes à chaleur/NF DTU 65.16 P1-1 (juin 2017)/image/fig_AIEQ_1_46.png)
Figure 46 Exemple de raccordement d'une PAC eau-eau côté source froide avec échangeur intermédiaire
12.2.9 Supportage des canalisations apparentes dans le local
Des points fixes sont réalisés à chaque coude et de part et d'autre des accessoires.
Dans le cas d'un supportage discontinu, l'écartement maximal des supports à respecter pour les tuyauteries en matériau de synthèse est le suivant :
1,25 m pour un diamètre nominal inférieur ou égal à 20 mm ;
1,80 m pour un diamètre nominal supérieur ou égal à 25 mm et inférieur ou égal à 50 mm ;
2,50 m pour un diamètre nominal supérieur ou égal à 63 mm ;
Dans le cas d'un supportage continu, l'espacement des supports ne doit pas excéder 2 m.
12.2.10 Isolation
L'isolation des canalisations apparentes est réalisée de façon à ce que le démontage de toutes les parties amovibles puisse être facilement effectué.
Les tuyauteries sont calorifugées sur tout leur parcours.
Lorsque sa mise en oeuvre s'effectue sous forme de tubes entiers ou fendus, les jonctions entre les parties sont soignées.
Tout calorifuge endommagé lors de sa mise en oeuvre est retiré et remplacé.
12.2.11 Regards en tête de forage
L'entreprise en charge de l'installation de la pompe à chaleur s'assure qu'un regard répondant aux exigences de la NF X 10-999 relatives à la protection de la tête de forage est prévu.