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Pompe à chaleur eau-eau industrielle
Une seule machine pour remplacer une chaudière, un groupe d’eau glacée et une partie de votre tour de refroidissement, en récupérant la chaleur utile des eaux souterraines, des eaux usées ou des eaux résiduaires industrielles. Les unités à double vis Koven KASCMF couvrent une puissance de 367–1 852 kW répartie sur 20 modèles. Une centrale de 26 unités sur nappe phréatique que nous avons fournie fonctionne avec un COP mesuré sur site de 5,0–5,1, sur quatre saisons de chauffage et de refroidissement.
Demander un devis pour votre projetUne pompe à chaleur eau-eau prélève de la chaleur à basse température dans une source d’eau, puis fournit de l’eau chaude ou glacée. Une seule unité peut ainsi assurer les fonctions actuellement remplies par votre chaudière et votre groupe d’eau glacée. Par rapport à une installation associant chaudière et groupe d’eau glacée, une véritable pompe à chaleur eau-eau réduit le nombre de machines, élimine la combustion sur site et permet de récupérer la chaleur que vous rejetez aujourd’hui. Nous vous présentons ci-dessous les modèles Koven adaptés à chaque charge, les matériaux compatibles avec chaque source d’eau, les résultats réels de quatre saisons de mesures sur site et les limites à prendre en compte.
367–1 852 kW
Puissance frigorifique, 20 modèles
384–1 913 kW
Puissance calorifique
COP 5,0–5,1
Mesuré sur site, centrale de 26 unités
R134a
Double vis semi-hermétique
100–25 %
Régulation de capacité à 4 paliers
Votre chaudière et votre groupe d’eau glacée : deux machines pour une seule fonction
Dans la plupart des installations, une chaudière au gaz ou au fioul produit l’eau chaude, tandis qu’un groupe d’eau glacée distinct produit l’eau glacée et rejette la chaleur du condenseur dans une tour de refroidissement. Cette chaleur rejetée, c’est précisément celle que la chaudière produit en brûlant du combustible : vous payez donc deux fois l’énergie et faites fonctionner deux machines.
Une pompe à chaleur eau-eau réunit ces deux fonctions dans un seul cycle frigorifique. Selon les ingénieurs du secteur, son rendement est 2.5 à 4 fois supérieur à celui d’une chaudière. Comme elle transfère la chaleur au lieu de la produire par combustion, une solution eau-eau remplace une chaudière, un groupe d’eau glacée et, dans un bâtiment ayant des besoins simultanés de chauffage et de refroidissement, un système distinct de récupération de chaleur.
La distinction essentielle : l’indépendance de la source de chaleur
Les acheteurs recherchent souvent un « groupe d’eau glacée avec récupération de chaleur » et une « pompe à chaleur eau-eau » comme s’il s’agissait de la même machine. Ce n’est pas le cas, et cette différence détermine si vous disposerez de chaleur au moment où vous en avez réellement besoin. Un guide de référence gouvernemental sur le génie climatique énonce clairement la règle : un cycle de pompe à chaleur produit un seul effet utile à la fois, tandis qu’un cycle de récupération de chaleur assure le chauffage et le refroidissement uniquement de façon simultanée.
| Type de machine | Produit-il de la chaleur sans charge de refroidissement ? | Ce dont il a réellement besoin |
|---|---|---|
| Groupe d’eau glacée avec récupération partielle de chaleur (désurchauffeur) | Non | Doit assurer activement le refroidissement ; ne récupère que la chaleur de surchauffe |
| Groupe d’eau glacée avec récupération totale de chaleur | Généralement non | Récupère toujours la chaleur de condensation : nécessite une charge de refroidissement |
| Groupe d’eau glacée à double condenseur (double faisceau) | Généralement non | Deux circuits de rejet, mais aucune source de chaleur indépendante |
| Unité à 4 tubes pour chauffage et refroidissement simultanés | Selon la configuration | Nécessite une source dédiée pour chauffer seul |
| Véritable pompe à chaleur eau-eau (KASCMF) | Oui | Prélève la chaleur dans une boucle d’eau de source, sans charge de refroidissement dans le bâtiment |
| Pompe à chaleur sur chaleur fatale industrielle | Oui | Un flux stable de chaleur fatale à basse température |
Source : guide d’ingénierie Koven sur la qualité de l’eau et la récupération de chaleur, Section 17 / Table 4. Nous le précisons, car nous ne présenterons pas un groupe d’eau glacée ordinaire avec récupération de chaleur comme une « unité de chauffage indépendante toute l’année ». Si votre projet ne présente pas de charge de refroidissement fiable, il vous faut une véritable pompe à chaleur eau-eau : c’est ce que propose la gamme KASCMF.
Son principe de fonctionnement est simple : transférer la chaleur au lieu de la produire par combustion. Mais l’erreur coûteuse consiste à choisir la mauvaise parmi ces six machines pour votre charge. Si vous avez des besoins simultanés de chauffage et de refroidissement toute l’année (par exemple, un centre de données adjacent à des bureaux, avec un chevauchement de 300 kW), une machine avec récupération de chaleur est efficace. Si vous avez besoin de chaleur lorsque personne ne demande de refroidissement, il vous faut la pompe à chaleur sur source d’eau présentée ci-dessous. Koven Air ne prétendra pas qu’un groupe d’eau glacée avec récupération peut assurer cette fonction.
Voici la réalité, souvent passée sous silence dans les brochures : contrairement à une unité avec récupération de chaleur, une véritable pompe à chaleur eau-eau produit de la chaleur à partir de la seule boucle de source, car son évaporateur prélève la chaleur dans l’eau et non dans un bâtiment qui aurait besoin de refroidissement. Vérifiez ce point à partir de votre propre profil de charge horaire avant de définir votre équipement : c’est la décision qui détermine si vous aurez de la chaleur en janvier.
Pompes à chaleur eau-eau Koven KASCMF : 20 modèles, 367–1 852 kW
Le système de pompe à chaleur KASCMF utilise des compresseurs à double vis semi-hermétiques et intègre un échangeur de récupération de chaleur à calandre et tubes. La récupération d’eau chaude fait donc partie de la machine et ne nécessite aucun équipement ajouté. Les modèles à compresseur unique (105,1–265,1) couvrent une puissance frigorifique de 367–926 kW ; les modèles à deux compresseurs (210,2–530,2) atteignent 1 852 kW. Tous les modèles régulent leur capacité par paliers de 100-75-50-25-0 % et sont livrés en 3PH-380V-50Hz avec une protection IP54. Contrairement aux marques résidentielles qui ne publient pas leurs fiches techniques et ne proposent que des unités de 2–5 ton, Koven Air publie ci-dessous les 20 modèles commerciaux de pompes à chaleur eau-eau. Une équipe chargée des achats ne peut pas demander de devis pour des équipements dont elle ne connaît pas les caractéristiques : autant présenter les chiffres.
Fluide frigorigène et conformité au marché américain : à lire avant de définir votre équipement
La gamme KASCMF fonctionne actuellement au R134a, dont le potentiel de réchauffement global est de 1,430, au-dessus du seuil de 700 GWP fixé par la réglementation américaine sur les HFC pour plusieurs catégories de produits. Nous préférons vous l’indiquer clairement plutôt que de vous laisser le découvrir à la douane. En vertu du 40 CFR 84.54, les groupes d’eau glacée destinés au refroidissement de confort dont le GWP est ≥ 700 font l’objet de restrictions depuis January 1, 2025 ; les groupes d’eau glacée destinés à la réfrigération industrielle de procédés au-dessus de −30 °C, depuis January 1, 2026.
Comme le KASCMF est une machine réversible qui peut aussi produire de l’eau glacée à 7/12 °C, une unité importée aux États-Unis spécifiquement pour le refroidissement de confort relève de cette restriction. Pour le chauffage seul des locaux, le chauffage urbain et la récupération de chaleur fatale, ainsi que pour les marchés d’exportation hors de ces secteurs concernés par la réglementation sur les HFC, le R134a reste une option possible. Si votre projet concerne le refroidissement de confort ou la réfrigération de procédés aux États-Unis, choisissez une variante à faible GWP. Nous vérifierons sa disponibilité auprès de l’usine avant expédition afin de vous éviter un problème de conformité.
| Modèle (KASCMF) | Puissance frigorifique kW | Puissance calorifique kW | COP frigorifique nominal | Récupération de chaleur kW | Raccordement côté utilisateur. |
|---|---|---|---|---|---|
| 105.1 | 367 | 384 | 6.1 | 115 | DN100 |
| 155.1 | 536 | 556 | 6.2 | 167 | DN150 |
| 220.1 | 760 | 787 | 6.3 | 236 | DN150 |
| 265.1 | 926 | 956 | 6.4 | 287 | DN200 |
| 310.2 | 1,072 | 1,113 | 6.2 | 334 | DN200 |
| 390.2 | 1,346 | 1,395 | 6.3 | 419 | DN200 |
| 480.2 | 1,678 | 1,735 | 6.3 | 521 | DN250 |
| 530.2 | 1,852 | 1,913 | 6.4 | 574 | DN250 |
Huit des 20 modèles du catalogue sont présentés. Le COP frigorifique nominal correspond à la puissance de la machine ÷ la puissance électrique absorbée, dans les conditions nominales d’eau ; le COP global mesuré sur site, pompes comprises, est inférieur et s’établit à 5,0–5.1. Le tableau complet des 20 modèles est disponible sur demande.
Quelles sources d’eau pouvez-vous utiliser et quel est leur effet sur la machine ?
L’évaporateur d’un KASCMF peut puiser sa chaleur dans les eaux souterraines, une boucle géothermique fermée, les eaux usées, les eaux résiduaires industrielles, l’eau des rivières ou des lacs, l’eau de mer, le retour d’eau de refroidissement ou la chaleur fatale d’un centre de données. Dans une configuration en boucle fermée, il s’agit d’une pompe à chaleur géothermique eau-eau. Les eaux souterraines et la boucle géothermique sont des sources courantes, mais cette même machine Koven Air peut aussi utiliser des eaux usées et résiduaires, auxquelles un forage géothermique ne donne pas accès. Un brevet portant sur une pompe à chaleur à système ouvert confirme ce principe : la source peut être « de l’eau souterraine, de l’eau de mer, de rivière, de lac ou de la saumure ». Le problème, c’est que l’eau brute attaque les métaux inadaptés de l’échangeur. C’est là que la plupart des projets en boucle ouverte échouent.
Les ingénieurs de terrain le disent clairement sur les forums : « les boucles ouvertes nécessitent nettement plus d’entretien que les systèmes en boucle fermée en raison de l’entartrage et de la corrosion », « il ne faut pas installer un système en boucle ouverte sans avoir d’abord analysé la qualité de l’eau », et les pompes à chaleur sur eau de source sont très difficiles à entretenir lorsqu’elles sont alimentées en eau brute non filtrée.
Koven Air commence donc chaque projet par une analyse de l’eau, puis choisit le matériau de l’échangeur en fonction de sa composition chimique, jamais l’inverse. Ce rapport détermine à lui seul l’arbitrage entre le coût initial et la durée de vie de l’installation.
Plage de compatibilité des sources d’eau
Ce tableau, absent des brochures résidentielles, confronte chaque type de source d’eau aux limites de qualité à respecter, au matériau de l’échangeur compatible et au prétraitement nécessaire.
| Source d’eau | Principales limites à vérifier | Matériau de l’échangeur | Prétraitement |
|---|---|---|---|
| Boucle fermée d’eau glacée / de chauffage | pH 7,5–9.0, O₂ dissous < 5 mg/L | Échangeur à calandre et tubes en cuivre | Vase d’expansion, dosage, filtre sur dérivation |
| Eaux souterraines (propres) | Sable < 1/200,000, Fe < 0.2, Cl⁻ < 300 mg/L | Cuivre ou SS304 | Dessableur cyclonique + filtre à contre-lavage automatique |
| Eau moyennement minéralisée / saumâtre | Cl⁻ et matières dissoutes totales selon la classe | Plaques SS304 / SS316L | Séparation par échangeur intermédiaire |
| Eau de rivière / de lac | Turbidité, algues, biofilm | Plaques SS + circuit séparé | Crépine, filtre grossier + contre-lavage automatique, biocide |
| Eau de mer / eau à forte teneur en chlorures | Teneur en Cl⁻ nettement supérieure à la plage admissible pour le cuivre et l’acier inoxydable | Plaques en titane / tubes en titane | Boucle en titane, protection antifouling, protection cathodique |
| Eaux usées / eaux recyclées | Fibres, graisses, matières en suspension | Échangeur à larges canaux / anti-colmatage | Dégrilleur, filtre fin, contre-lavage + dérivation pour le nettoyage |
| Eaux résiduaires industrielles | pH, solvants, huiles, risque de cristallisation | Circuit séparé ; double paroi en cas d’exigence d’hygiène | Échangeur intermédiaire ; analyse chimique au cas par cas |
| Minéralisation > 500 mg/L | Indice de saturation / d’entartrage | Titane ou alliage supérieur | Adoucissement ou traitement de l’eau sur dérivation |
| Particules solides > 0,5 mm | Risque d’obstruction des canaux de l’échangeur à plaques | Toutes : filtrer d’abord | Filtration à moins de 0,5 mm avant les échangeurs à plaques |
Pour dimensionner une installation eau-eau, nous commençons par la boucle de source, pas par la plaque signalétique. Maîtrisez la température des eaux souterraines et la réinjection pour obtenir le COP attendu sur site. La plupart des installations décevantes que l’on nous appelle pour réparer sont des systèmes en boucle ouverte qui n’ont pas fait l’objet d’une analyse de l’eau.
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Performances mesurées : COP sur site de 5,0–5,1 sur quatre saisons de chauffage et de refroidissement
Les valeurs nominales font vendre ; les valeurs mesurées font retenir un équipement. Dans une centrale de 26 unités sur nappe phréatique que nous avons fournie, chaque unité de 1 200 kW affichait un COP nominal de 5.22 en refroidissement (eau souterraine à 18 °C) et de 5.18 en chauffage (source à 15 °C). Sur quatre saisons, le COP mesuré pour l’ensemble de l’installation, pompes comprises, était de 5.1 en refroidissement et de 5.0 en chauffage. Ces valeurs de terrain se situent dans la plage de 5,0–7,0 relevée par les ingénieurs pour les charges équilibrées des pompes à chaleur sur source d’eau. Une source d’eau stable permet à la machine de consommer moins d’électricité par unité de chaleur produite qu’une unité sur air. C’est cette stabilité qui justifie le rendement énergétique d’une solution eau-eau.
Les acheteurs prennent un risque réel s’ils retiennent un COP nominal de 6.4 qu’ils n’atteindront jamais sur site. Koven Air dimensionne l’installation en fonction de la boucle de source afin que cet écart ne devienne pas votre problème. Il faut toutefois préciser les conditions correspondant à cette valeur : elle repose sur une source d’eau souterraine stable à ~18 °C. Avec des eaux usées plus froides ou une température de départ élevée, le COP diminue. Notre projet sur eaux usées présenté ci-dessous a mesuré un COP de 4.1 en chauffage avec une eau de source à 10 °C. Enfin, comme toutes les pompes à chaleur sous-critiques, le KASCMF fournit des températures adaptées aux installations hydrauliques modernes, aux ventilo-convecteurs et aux émetteurs radiants, mais pas aux ~180 °F prévus pour les anciens radiateurs en fonte.
| Installation centrale, même charge du bâtiment | Pompe à chaleur eau-eau | Groupe d’eau glacée à refroidissement par air + chaudière à combustible | Groupe d’eau glacée à refroidissement par eau + chaudière + tour de refroidissement |
|---|---|---|---|
| Combustion sur site | Aucune | La chaudière brûle du gaz/du fioul | La chaudière brûle du gaz/du fioul |
| Chaleur du condenseur | Récupérée sous forme d’eau chaude | Rejetée dans l’air | Rejetée par la tour |
| COP sur site (chauffage) | 5.0 mesuré | Équivalent à un rendement de chaudière de ~0.9 | Chaudière à ~0.9 + groupe d’eau glacée distinct |
| Machines à entretenir | Une unité réversible | Deux (groupe d’eau glacée + chaudière) | Trois (groupe d’eau glacée + chaudière + tour de refroidissement) |
| Source la plus adaptée | Eaux souterraines / eaux résiduaires / eaux usées | Air ambiant | Eau de la tour |
Résultats client : baisse de 44,9 % des coûts annuels et fiabilité de la réinjection sur 4 ans
Un parc industriel de 520 000 m² et ses dortoirs ont remplacé des unités dispersées à refroidissement par air et des chaudières au fioul par 26 unités de classe KASCMF sur nappe phréatique, réparties dans deux centrales énergétiques. La nappe est à 16–18 °C et chaque goutte d’eau est réinjectée à 100 % dans la même couche aquifère. Aux États-Unis, cette pratique est encadrée par les règles de l’EPA pour les puits d’injection de classe V.
−44,9 % sur les coûts annuels d’énergie et d’exploitation
Le coût combiné du chauffage et du refroidissement est passé de ¥17,45 M/an (unités à refroidissement par air + chaudière au fioul) à ¥9,62 M/an. Les investissements des locataires ont baissé d’environ 60 % et leurs coûts d’exploitation et de maintenance d’environ 45 %, car aucune entreprise n’a dû construire sa propre chaufferie. Le temps de retour statique est d’environ 4.5 ans ; l’économie annuelle équivaut à environ 6 800 t de charbon et à environ 18 000 t de CO₂.
Pour un parc commercial de cette taille, des coûts d’exploitation de cet ordre ramènent le retour sur investissement à quelques années et permettent aux locataires d’exploiter leurs activités sans construire leur propre chaufferie. La fiabilité compte autant que le coût : pendant quatre saisons consécutives de chauffage et de refroidissement, la réinjection à 100 % dans la même couche aquifère n’a provoqué aucun colmatage significatif ; le niveau de l’aquifère est resté stable et la disponibilité de l’installation a atteint ~99,8 %. C’est la réponse concrète aux plaintes publiées sur les forums : les machines sur source d’eau sont « difficiles à entretenir » et exposées à la corrosion si elles sont alimentées en eau non filtrée. Une boucle de source correctement conçue évite ces problèmes. Koven Air conçoit d’abord la boucle de source, au lieu de livrer une machine en se fiant à sa plaque signalétique puis de se désengager. C’est ce qui a permis à cette installation de maintenir ses performances pendant quatre ans.
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Certifications et qualité de fabrication
Koven Air fabrique des équipements de CVC et de réfrigération depuis 2007 et livre dans 35 pays. Les unités sont certifiées CE et leur système de management de la qualité est certifié ISO 9001. Elles sont fabriquées et soumises à un essai de rodage avant de quitter l’usine.
PROTOCOLE QUALITÉ ET TRAÇABILITÉ
Chaque unité subit un essai de vieillissement de 24 heures et passe par un laboratoire dédié aux essais des groupes d’eau glacée et des pompes à chaleur avant expédition. Chaque fabrication est traçable grâce à 400 points de contrôle consignés. C’est ce qui distingue une valeur nominale sur la plaque signalétique d’une machine qui maintient ses performances dans votre chaufferie. Un import à bas prix comporte un risque caché : la panne dès le premier hiver. Contrairement aux fournisseurs qui se contentent de contrôles sur le papier, Koven Air soumet chaque machine de 1 852 kW à un essai de rodage avant expédition. Pour une application de chauffage urbain, le coût d’une panne en pleine saison dépasse largement celui de l’essai.
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Marquage CE
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Système de management de la qualité certifié ISO
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Usine de 20 000 m²
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18 processus standardisés
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Traçabilité sur 400 points de contrôle
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Essai de vieillissement de 24 heures
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Laboratoire d’essais pour groupes d’eau glacée et pompes à chaleur
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Enveloppe IP54
Guide d’achat : dimensionnement, analyse de l’eau, délais et service après-vente
Une machine réversible eau-eau se dimensionne en fonction de la plus élevée des pointes de chauffage et de refroidissement, puis son fonctionnement à charge partielle est ajusté par le déchargeur à 4 paliers. Lorsque les pointes de chauffage et de refroidissement diffèrent fortement, plusieurs unités sont mises en cascade pour moduler la puissance et assurer la redondance. Le prix dépend du modèle, du périmètre de traitement de la source d’eau et du métal de l’échangeur ; il n’existe pas de tarif unique. Nous établissons donc le devis à partir de vos paramètres au lieu d’afficher un prix qui ne résisterait pas à l’analyse de votre eau.
Une erreur coûteuse consiste à traiter une pompe à chaleur comme une chaudière et à négliger l’analyse de l’eau : c’est le point oublié qui entraîne une corrosion deux ans plus tard. Le service après-vente de Koven Air comprend des conseils techniques gratuits à vie, une réponse immédiate pendant la période de garantie et des formations périodiques pour vos prestataires et vos ingénieurs, que l’application concerne le chauffage des locaux ou l’eau chaude sanitaire. Contrairement aux fournisseurs qui affichent un prix catalogue, nous établissons le devis à partir de vos paramètres. En revanche, nous ne nous chargeons pas d’obtenir vos autorisations locales de prélèvement ou de réinjection d’eau : ces démarches vous incombent. Elles se trouvent souvent sur le chemin critique d’un projet en boucle ouverte, alors commencez-les tôt.
Les informations à nous transmettre pour obtenir un devis précis
Le document le plus utile que vous puissiez fournir est une analyse de l’eau brute. Elle détermine le matériau de l’échangeur, le prétraitement et la nécessité d’une boucle intermédiaire : trois éléments qui influent à la fois sur le prix et la fiabilité.
À fournir
Incidence sur la conception
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Analyse de la source d’eau (pH, conductivité, dureté, Cl⁻, SO₄²⁻, sable, minéralisation, Fe/Mn, O₂ dissous)Détermine le matériau de l’échangeur, le prétraitement et l’isolation
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Plage de températures et débit de la sourceDétermine le COP atteignable et la taille du modèle
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Pointes de charge en chauffage et en refroidissement (valeurs horaires si possible)Détermine le nombre d’unités, la mise en cascade et la redondance
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Températures de départ et de retour, type d’émetteurConfirme l’adéquation aux températures modérées par rapport aux installations anciennes à haute température
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Procédure d’autorisation de réinjection / de rejetLa réussite des projets en boucle ouverte dépend des autorisations de prélèvement et de réinjection (par exemple, les règles UIC de classe V de l’EPA aux États-Unis).
Outils de conception et de sélection techniques
Accédez à nos outils techniques pour évaluer la viabilité d’un système, définir le type de machine et sélectionner le modèle KASCMF adapté aux paramètres de votre projet.
Outil de vérification de la compatibilité de la source d’eau
Évaluez la compatibilité des paramètres des eaux souterraines, usées ou de process avec les exigences du système.
Sélecteur de modèles eau-eau KASCMF
Calculez et sélectionnez le modèle de pompe à chaleur KASCMF précis selon vos besoins de chauffage et de refroidissement.
Outil de sélection du type de machine
Déterminez la configuration optimale d’un groupe d’eau glacée ou d’une pompe à chaleur selon les conditions du bâtiment et de son environnement.
![Systèmes HVAC pour salles propres : classes ISO et conception [2026]](https://kovenair.com/wp-content/uploads/2026/07/cleanroom-ahu-pharma-biotech-guide-featured-2-150x150.png)
