I. État actuel du développement des pompes à chaleur en Chine

Au cours de la dernière décennie environ, l’industrie chinoise des pompes à chaleur a commencé à décoller et connaît un fort élan de croissance. À l’échelle internationale, le Centre des pompes à chaleur (HPC), créé au sein de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) et initié par des pays tels que l’Autriche, les Pays‑Bas, le Canada, la Norvège, la France, l’Espagne, l’Allemagne, la Suède, l’Italie, la Suisse, le Japon, le Mexique, le Royaume‑Uni et les États‑Unis, s’attache à promouvoir l’application pratique de la technologie des pompes à chaleur et à renforcer l’efficacité énergétique. Du 19 au 22 mai 2002, la Conférence sur les pompes à chaleur de l’AIE s’est tenue à Pékin. Il s’agissait là de la première fois qu’une conférence de l’AIE consacrée aux pompes à chaleur était organisée dans un pays en développement, ainsi que de la première fois qu’elle se réunissait dans un pays non membre. La Chine a officiellement annoncé son adhésion à l’AIE, ce qui témoigne que l’application et le développement de la technologie des pompes à chaleur dans notre pays entrent désormais dans une phase d’avancement plus approfondi et plus global.

Ces dernières années, la technologie des pompes à chaleur s’est développée rapidement en Chine, une évolution stimulée par la prise de conscience croissante, tant au niveau national qu’individuel, de l’importance de l’efficacité énergétique, de la protection de l’environnement, de la sécurité et du confort.

1. Politique énergétique : La Chine est devenue un importateur net d’énergie et, alors que les coûts énergétiques ne cessent d’augmenter, l’efficacité de la consommation d’énergie demeure faible. Par conséquent, la conservation de l’énergie et son utilisation plus efficiente sont devenues des piliers centraux de la politique énergétique nationale, créant un environnement propice au développement de la technologie des pompes à chaleur.

2. Politique de protection de l’environnement : Le système est alimenté par une pompe à chaleur, sans rejet d’eaux usées, de gaz d’échappement ni de déchets solides — communément appelés les « trois déchets ». En améliorant les performances des pompes à chaleur et en adoptant de nouveaux réfrigérants respectueux de l’environnement, celles-ci peuvent jouer un rôle encore plus important dans la protection de l’environnement.

3. Loi sur l’efficacité énergétique des bâtiments : À la suite de la mise en œuvre de la « Norme de conception pour l’efficacité énergétique des bâtiments civils », les performances d’isolation thermique des bâtiments ont été améliorées, la consommation d’énergie de chauffage a été réduite et les coûts d’exploitation annuels des systèmes de chauffage par pompe à chaleur ont été sensiblement diminués, renforçant ainsi la compétitivité des pompes à chaleur par rapport aux systèmes de chauffage urbain.

4. Transformation des structures énergétiques urbaines La consommation d’énergie de la Chine est considérable, et ses problèmes de pollution sont graves. Il est impératif de mettre en œuvre les politiques énergétiques nationales, d’optimiser le mix énergétique, de promouvoir l’utilisation de sources d’énergie propres et de haute qualité, et de limiter l’exploitation des combustibles fossiles de haute qualité, afin de créer des conditions favorables au déploiement des pompes à chaleur.

5. Adaptation des prix de l’énergie : L’utilisation de la technologie des pompes à chaleur pour produire de l’eau chaude permet de réduire considérablement les coûts d’exploitation, les ramenant à seulement un quart à un tiers de ceux des systèmes d’eau chaude traditionnels, ce qui contribue à diminuer sensiblement les dépenses des ménages.

II. Caractéristiques techniques des pompes à chaleur haute température
Nous nous consacrons de manière constante à la recherche et au développement, à la production ainsi qu’à l’application pratique en ingénierie de la technologie des pompes à chaleur haute température. Dans les domaines des séchoirs à pompe à chaleur haute température et des unités intégrées de déshumidification haute température, nous avons obtenu de nombreuses technologies brevetées et réalisé des avancées significatives en matière de R&D, de fabrication et de mise en œuvre sur le terrain, qui se traduisent principalement par :

1. Haute stabilité : La principale exigence des pompes à chaleur industrielles pour hautes températures est une qualité fiable et un fonctionnement stable, afin d’assurer une production continue répondant aux besoins des clients. En conséquence, ces pompes à chaleur se caractérisent par une conception précise et un contrôle rigoureux de paramètres critiques tels que la pression de refoulement du compresseur, la température de refoulement, le débit, la surchauffe ainsi que la protection contre les surcharges, garantissant ainsi un fonctionnement sûr et fiable dans des conditions stables.

2. Puissance de chauffage élevée et rapide : Les pompes à chaleur haute température utilisent un chauffage par chaleur directe et un échange thermique très performant, ce qui permet à l’appareil de fournir de l’eau en sortie à des températures dépassant 85 °C, assurant ainsi une performance de chauffage robuste et rapide.

3. Température élevée de sortie de l’eau : La température maximale de sortie de l’eau chaude est de 85 °C. Les systèmes de chauffage d’eau à pompe à chaleur haute température peuvent également être largement utilisés dans des secteurs industriels, tels que le chauffage par électroplastie, le chauffage des locaux, l’impression et la teinture textiles, le chauffage du pétrole brut et les activités des abattoirs.

4. Faibles coûts d’exploitation : Les coûts d’exploitation des pompes à chaleur haute température sont comparables à ceux des systèmes fonctionnant au charbon ; ils sont environ 35 % inférieurs à ceux des systèmes alimentés au fioul ou au gaz, et 40 % plus économiques que ceux des équipements électriques très consommateurs d’énergie.

5. Écologique et respectueux de l’environnement : L’appareil ne génère aucun des trois types de déchets — eaux usées, gaz d’échappement ou résidus solides — et n’entraîne donc aucune pollution environnementale. La technologie des pompes à chaleur haute température résout le problème de la faible température de sortie de l’eau des pompes à chaleur conventionnelles, ce qui lui permet de remplacer les chaudières de chauffage. Ainsi, elle réduit les émissions de gaz nocifs liées aux chaudières au charbon et au fioul, améliore la qualité de l’air, valorise efficacement les ressources renouvelables et préserve l’énergie conventionnelle de haute qualité, contribuant ainsi au développement durable de la société. Elle apporte des bénéfices économiques et sociaux significatifs et bénéficie d’une perspective de marché prometteuse.

III. Applications de la technologie de séchage par pompe à chaleur

Les systèmes de séchage par pompe à chaleur se déclinent en plusieurs configurations. Selon la circulation du fluide de séchage (l’air), ils se répartissent en trois types : à boucle ouverte, à recirculation partielle des gaz d’échappement et à boucle fermée. À l’heure actuelle, le système de séchage par pompe à chaleur à boucle fermée illustré à la figure 1 est le plus couramment utilisé.

Le système de séchage à pompe à chaleur en boucle fermée comprend deux cycles de fonctionnement distincts : le cycle du fluide frigorigène au sein de la pompe à chaleur et le cycle du milieu de séchage. Dans l’évaporateur, le fluide frigorigène absorbe la chaleur des gaz d’échappement rejetés par le système de séchage, ce qui entraîne la vaporisation du liquide. La vapeur est ensuite comprimée par le compresseur et envoyée vers le condenseur, où elle se condense en liquide sous haute pression. La chaleur de condensation ainsi libérée, à haute température, sert à préchauffer l’air sec déshumidifié, à basse température, provenant de l’évaporateur ; une fois porté à la température souhaitée, cet air est introduit dans la chambre de séchage comme milieu de séchage et y est recyclé. Le fluide frigorigène condensé passe ensuite par une vanne d’expansion et retourne à l’évaporateur, achevant ainsi le cycle. Parallèlement, la majeure partie du milieu de séchage circule en boucle fermée entre la chambre de séchage et le condenseur. Lorsque la teneur en humidité de l’air d’échappement atteint la norme d’émission, une fraction du milieu est évacuée directement par le ventilateur de déshumidification. La majeure partie de l’énergie contenue dans l’air évacué est récupérée par l’évaporateur de la pompe à chaleur, puis rejetée.

Les avantages de ce système sont les suivants : il utilise des matériaux d’isolation haute performance pour la chambre de séchage, ce qui permet de réduire au minimum les pertes énergétiques inutiles durant le processus de séchage. Il intègre un contrôle entièrement automatisé de la température et de l’humidité, offrant une grande précision et une flexibilité d’exploitation. L’échangeur de chaleur nécessaire aux échanges thermiques ne requiert aucune technologie spécialisée. Une conception à circulation d’air chaud en boucle fermée contribue à diminuer la consommation énergétique de fonctionnement. En outre, les coûts de déshumidification sont compensés par la récupération de chaleur provenant de l’évaporateur, ce qui améliore l’efficacité de la pompe à chaleur et augmente son coefficient de performance (COP), tout en réduisant simultanément la consommation globale d’énergie.