Comment chauffer efficacement une piscine enterrée

On passe devant suffisamment de locaux techniques et le schéma se répète. Chauffe-eau au gaz surdimensionné, qui tourne à plein régime, une facture de gaz qui ressemble à un loyer de voiture. Le propriétaire est convaincu que l’appareil est défectueux.

Puis regardez la piscine : 74 m² (800 pieds carrés) d’eau à ciel ouvert, quatre heures de l’après-midi en octobre, air ambiant à 14 °C (58 degrés), une légère brume s’élevant de la surface à laquelle personne ne pense deux fois.

Cette brume, c’est l’argent.

Tout ce qui suit est secondaire par rapport à cette seule observation. Chauffer efficacement une piscine enterrée, c’est environ 60 % de prévention des pertes, 30 % de choix d’équipement et 10 % de discipline opérationnelle. L’industrie vend cela dans l’ordre inverse, parce que les bâches ont des marges misérables et les pompes à chaleur non.

La chaleur s’échappe par la surface

L’évaporation représente environ 70 % de la chaleur qu’une piscine extérieure non couverte perd.

La physique est impitoyable et mérite d’être intériorisée une fois, correctement, parce qu’elle explique presque chaque comportement étrange d’un chauffe-eau. L’eau a besoin d’environ 970 BTU pour convertir une livre (0,45 kg) d’elle-même en vapeur. Une livre. C’est environ une pinte (0,5 L). Donc chaque pinte qui s’élève de la surface par une soirée venteuse emporte près de mille BTU avec elle, et elle prend cette énergie de l’eau qui reste derrière.

Maintenant, faites l’arithmétique sur une piscine qui perd 6 mm (un quart de pouce) pendant la nuit.

Une piscine de 6 x 12 m (20×40 pieds) fait 74 m² (800 pieds carrés). Six millimètres sur cette surface représentent environ 475 litres (125 gallons), disons 472 kg (1 040 livres), ce qui fait environ un million de BTU qui s’en vont dans l’obscurité. Une pompe à chaleur de 125 000 BTU fonctionne huit heures pour remplacer ce qu’une seule nuit d’automne calme a retiré gratuitement.

C’est tout le jeu.

L’air froid ne refroidit pas une piscine aussi vite que l’air sec et l’air en mouvement. C’est pourquoi une piscine à Phoenix en octobre, 29 °C (85 degrés) à midi, peut perdre de la chaleur plus vite qu’une piscine dans la Floride côtière humide à 21 °C (70 degrés). Une faible humidité est un moteur d’évaporation, et il fonctionne que quelqu’un nage ou non.

Les bâches, classées par celle qui est réellement utilisée

La meilleure bâche est celle qui va sur l’eau.

Une bâche à bulles de 12 mils réduit la perte par évaporation d’environ 70 % et coûte environ 160–240 € (quelques centaines de dollars).

Beaucoup d’entre elles passent une saison entière roulées contre une clôture, pourrissant au soleil, parce que traîner 74 m² de plastique mouillé sur du béton à dix heures du soir est un travail vraiment misérable. La performance théorique est sans importance si la chose ne touche jamais l’eau.

Donc le classement qui compte n’est pas thermique. C’est comportemental.

Bâche automatique

Chère à installer, de 3 200 à 12 000 € (quatre à quinze mille dollars), selon qu’elle a été conçue avec la piscine ou ajoutée après coup. C’est aussi la seule bâche qui est déployée chaque soir pendant dix ans, parce que c’est un tour de clé.

Pour une piscine sérieusement chauffée dans un climat avec une vraie demi-saison, dans une maison où l’on prévoit de rester, c’est l’achat. Le retour sur investissement est lent sur le papier et immédiat en pratique.

Bâche à bulles sur enrouleur

L’enrouleur n’est pas optionnel. Sans lui, c’est un travail à deux personnes, et cela cesse d’être fait en juin. Avec un bon enrouleur sur une légère pente de terrasse, c’est quatre-vingt-dix secondes pour une personne.

Bâche solaire liquide

Les produits alcoolisés à monocouche. Ils sont réels, ils fonctionnent, et ils apportent peut-être 10 à 15 % de réduction de l’évaporation sur une surface calme.

Le vent ou une forte fréquentation de baigneurs rompt le film. Raisonnable pour les piscines où une bâche physique est vraiment impossible, et en complément. Jamais comme stratégie.

Les anneaux solaires se situent quelque part au milieu, et presque personne qui les achète ne les aime.

Encore une chose sur les bâches, parce qu’elle est oubliée. La bâche fait double emploi. Elle bloque l’évaporation, et par une journée ensoleillée, une bâche à bulles bleue translucide transmet également le gain solaire dans l’eau qu’une bâche d’hiver blanche réfléchirait.

Une bâche à bulles correctement utilisée sur une piscine non chauffée en juin maintiendra l’eau 4 à 6 °C (8 à 12 degrés) au-dessus de là où elle se stabiliserait autrement. C’est de la chaleur gratuite, et c’est la raison pour laquelle certains foyers dans les climats doux n’achètent jamais de chauffe-eau.

Dimensionner une pompe à chaleur est un problème de surface

Beaucoup d’installations tournent mal avant que quiconque ne tourne une clé.

Les installateurs dimensionnent les chauffe-eau au volume de la piscine, parce que le volume est facile à calculer et c’est ce sur quoi le client s’interroge.

Mais le volume vous dit seulement combien de temps la chauffe initiale prend. La surface vous dit à quelle vitesse la chaleur s’échappe, et donc quelle taille d’appareil est nécessaire pour maintenir la température le pire jour qui compte.

Une piscine large et peu profonde de 84 m² (900 pieds carrés) perd de la chaleur considérablement plus vite qu’une piscine profonde de 65 m² (700 pieds carrés) contenant le même volume d’eau, et a besoin d’un chauffe-eau plus gros.

Chiffres de travail approximatifs pour une pompe à chaleur sur une piscine enterrée résidentielle couverte en climat tempéré : 100 000 à 125 000 BTU pour quelque chose dans la gamme de 56 à 74 m² (600 à 800 pieds carrés). Montez à partir de là pour une piscine non couverte, montez pour un climat froid, et montez si la piscine a un spa que vous voulez chauffer simultanément.

Comprenez ce qu’est réellement une pompe à chaleur avant d’en acheter une.

C’est un circuit frigorifique fonctionnant à l’envers, récoltant de la chaleur de basse qualité dans l’air ambiant et la pompant dans l’eau à travers un échangeur en titane. C’est pourquoi les chiffres d’efficacité semblent absurdes. Un COP de 5,0 signifie que pour chaque kilowatt d’électricité entrant, cinq kilowatts de chaleur sortent, et c’est une mesure réelle, pas un chiffre marketing.

Le hic, c’est que la chaleur doit être là pour être déplacée.

Lorsque la température ambiante descend vers 7–10 °C (milieu des 40s Fahrenheit), le serpentin commence à givrer, l’appareil passe plus de son cycle en dégivrage, et le COP s’effondre. En dessous d’environ 10 °C (50 degrés Fahrenheit), la plupart des pompes à chaleur résidentielles peinent, et en dessous de 4–5 °C, la plupart fonctionnent à une puissance plus proche d’un grand sèche-cheveux que d’un chauffe-eau.

Les fabricants publient les performances à des conditions 80/80/80, ce qui est une température marketing, pas une température de mars. Demandez la performance à basse température ambiante et obtenez-la par écrit.

Et prévoyez la montée en température. Une piscine de 113 500 litres (30 000 gallons) a besoin d’environ 250 000 BTU pour monter d’un seul degré, avant de tenir compte des pertes pendant la montée. Un appareil de 125 000 BTU/h a donc besoin de deux heures par degré, quinze heures pour 7–8 degrés. Un chauffe-eau au gaz fait la même chose en une fraction du temps. Les pompes à chaleur sont pour la charge de base, pas pour la pointe.

Le gaz a un seul rôle

Récupération rapide à la demande.

400 000 BTU, température en quelques heures au lieu de quelques jours, et un coût de fonctionnement qui attire l’attention. À 84 % d’efficacité thermique, un appareil de 400k brûle environ 4,8 therms par heure. Multipliez cela par votre tarif local et demandez-vous si vous ne préféreriez pas simplement fermer la bâche.

Gardez-le pour les spas, pour les locations saisonnières, pour le week-end de novembre quand la famille vient, ou comme deuxième étage derrière une pompe à chaleur. Pas comme chauffage principal.

Le solaire fonctionne

Les panneaux en polypropylène non vitré sur un toit orienté au sud sont les BTU les moins chers disponibles pour un propriétaire.

Il n’y a pas de débat là-dessus. Le coût de fonctionnement est l’énergie marginale de la pompe nécessaire pour pousser l’eau en hauteur, et c’est toute la facture.

Les contraintes sont ce qui disqualifie la plupart des sites :

• La surface des panneaux doit être d’environ 50 à 100 % de la surface de la piscine, ce qui, pour cette piscine de 74 m² (800 pieds carrés), signifie une surface de toit conséquente.
• L’orientation doit se situer à environ 45 degrés du sud dans l’hémisphère nord, avec une exposition non ombragée du milieu de matinée au milieu d’après-midi.
• La pompe doit avoir assez de hauteur manométrique pour lever l’eau de deux étages tout en maintenant le débit à travers le champ de panneaux.
• Une soupape de décharge sous vide appartient au point haut pour que les panneaux se vident quand la pompe s’arrête, et dans les climats avec gel, cette vidange doit être infaillible.

Faites tout correctement et le solaire porte une piscine à travers la demi-saison pour presque rien. Réglez mal le débit, et le résultat est une élévation d’un degré et un propriétaire qui dit à tout le voisinage que le solaire ne fonctionne pas.

Là où l’appareil est placé

Les pompes à chaleur mangent de l’air. Un appareil de 125 000 BTU déplace des milliers de pieds cubes par minute sur ce serpentin, et il rejette de l’air 5 à 8 °C (10 à 15 degrés) plus froid que ce qu’il a pris.

Mettez cet appareil dans un coin clôturé sous un surplomb de terrasse et il ré-ingérera sa propre décharge. Le serpentin voit un air progressivement plus froid, la capacité chute, l’appareil fonctionne plus longtemps pour en faire moins, et le propriétaire reçoit une facture de gaz suivie d’une facture de pompe à chaleur et une leçon coûteuse en aérodynamique.

Dégagements : environ 60 cm (quelques pieds) sur les côtés, environ un mètre (plusieurs pieds) d’espace non obstrué au-dessus, rien qui ne redirige l’échappement vers l’admission.

Gardez les arbustes taillés loin du serpentin. Rincez doucement les ailettes au tuyau une fois par saison, parce qu’un serpentin rempli de duvet de peuplier et de tonte de gazon est un serpentin qui n’échange pas de chaleur.

Débit

Chaque chauffe-eau a une exigence de débit minimum, et en dessous, le pressostat ou le débitmètre s’ouvre, et l’appareil s’arrête :

• Filtre encrassé
• Panier de pompe obstrué
• Vanne à moitié fermée
• Fuite d’air du côté aspiration

Comparez la pression du filtre à la pression de départ propre qui aurait dû être écrite sur le réservoir au marqueur lors du dernier nettoyage.

Si elle n’a pas été notée, c’est la première chose à corriger. Et sur les pompes à vitesse variable, confirmez que le programme de chauffage fonctionne à une vitesse qui satisfait le chauffe-eau plutôt qu’à la vitesse lente de filtration nocturne.

Discipline de consigne

Chaque degré au-dessus d’environ 27 °C (80) coûte de manière disproportionnée, parce que la perte évolue avec la différence entre la température de l’eau et la température de l’air. Passer de 28 à 30 °C (82 à 86) ne coûte pas 5 % de plus. Cela peut coûter 30 % de plus, principalement pendant les mois les plus frais.

La plupart des adultes sont à l’aise à 27–28 °C (80 à 82). Les enfants entrent à 25,5 °C (78) et ne le mentionnent pas. Un foyer avec un nageur âgé ou quelqu’un qui fait des longueurs de thérapie lentes a réellement besoin de 30–31 °C (86 à 88), et c’est une raison légitime.

Puis il y a la question que tout le monde pose : éteindre entre les baignades ?

Pour un jour ou deux, non. Une piscine couverte est une très grande batterie thermique, et elle tient bien la température pendant la nuit.

Baisser de quatre degrés et les regagner le lendemain matin n’apporte rien et coûte huit heures de fonctionnement. Pour des vacances de deux semaines, baissez absolument, et mettez la bâche avant de partir.

Là où un robot mérite sa place

Les feuilles et le limon sur le fond chargent le filtre plus vite, et un filtre chargé étrangle le débit vers le chauffe-eau. Les débris en surface empêchent une bâche solaire de rester à plat et bloquent le gain solaire que la bâche est censée fournir.

Le biofilm sur la ligne d’eau et les marches signifie plus de produits chimiques, plus de brossage et plus de raisons d’enlever la bâche. Puis le grand sujet : aspirer par le skimmer signifie faire fonctionner la pompe pendant des heures uniquement pour nettoyer le fond, ce qui consomme de l’électricité et de la chaleur via l’effet d’aération de l’eau en mouvement.

Un robot de piscine sans fil fonctionne indépendamment de la plomberie de la piscine — c’est tout l’intérêt. Sur une piscine enterrée chauffée, un robot nettoyeur performant gère le fond, les parois et la ligne d’eau en un seul cycle, avec une filtration ultra-fine qui capture le limon fin autrement destiné à l’élément cartouche et au débitmètre du chauffe-eau.

Faites-le fonctionner pendant que la pompe est arrêtée. Le filtre reste propre plus longtemps, le débit à travers l’échangeur reste là où le fabricant le veut, et la bâche retourne sur une eau qui est réellement claire.