Des chercheurs de l’Université technique du Danemark ont démontré que l’utilisation d’une pompe à chaleur air-eau de grande capacité dans un réseau de chauffage urbain solaire peut sensiblement réduire le coût nivelé de la chaleur. Ce système, simulé pour une installation danoise, améliorerait également la flexibilité du réseau face aux variations de prix de l’énergie.

L’équipe a testé l’intégration d’une pompe à chaleur air-eau avec des systèmes de chauffage urbain alimentés par l’énergie solaire et des panneaux photovoltaïques pour réduire les coûts et optimiser la flexibilité. La pompe à chaleur peut ainsi produire et stocker de la chaleur à faible coût lorsque les prix de l’électricité sont bas, permettant de libérer cette énergie stockée durant les périodes de prix élevés. La simulation, réalisée avec le logiciel TRNSYS sur le site de Ørum au Danemark, s’appuyait sur une centrale solaire thermique de 6 355 m², une pompe à chaleur de 2,5 MW, une chaudière à gaz et un réservoir d’eau chaude de 1 000 m³.

Les chercheurs ont observé que l’ajout d’un économiseur permettait à la pompe à chaleur de consommer moins d’électricité en augmentant la température du fluide frigorigène, portant ainsi le coefficient de performance de 3,33 à 3,53 lorsque la température ambiante est inférieure à 5 °C. En 2022, le coût nivelé de la chaleur a été réduit de 37 % en 2022 et de 19 % en 2021 grâce à cette configuration.