Calcul du rendement exergétique d'une pompe à chaleur

Le problème exposé dans ce sujet a été résolu.

Bonjour !

J’essaye de comprendre le calcul du rendement exergétique d’une pompe à chaleur.
Ce calcul est détaillé dans ce document à la page 14.

À cette page, il est indiqué :
Le rendement exergétique quant à lui prend bien en compte le flux d’énergie QinQ_{in} tiré de l’environnement à la température T0T_0 du milieu. Le fait que cette énergie ne « coûte rien » s’exprime dans le calcul par une exergie associée nulle.

C’est ce passage que je ne comprends pas. Par définition, l’exergie mesure l’énergie « utile » qui peut être extraite d’un réservoir ou d’un flux énergétique1. Dans notre cas, on peut assimiler l’environnement à un réservoir thermique à la température T0T_0. La pompe à chaleur extrait de l’énergie QinQ_{in} à ce réservoir. L’énergie ainsi extraite est utile car elle s’ajoute au travail pour chauffer la maison (et ainsi obtenir un COP > 1). Par conséquent, selon moi, l’exergie associée à ce flux QinQ_{in} ne devrait pas être nulle, au regard de la définition.

Qu’est-ce qui coince dans ma compréhension ?
Merci d’avance et joyeuses fêtes.


  1. C’est d’ailleurs la définition proposée dans le document.

Par conséquent, selon moi, l’exergie associée à ce flux QinQ_{in}Qin​ ne devrait pas être nulle, au regard de la définition.

Sauf que si, car l’objectif ici est de mesurer un rendement de production avec la pompe à chaleur à partir une énergie thermique d’entrée produite par la Terre par différentes façons dont on n’a pas à modéliser la production. C’est donc hors sujet ici. En effet, le but est d’évaluer la quantité d’énergie à produire par l’homme en entrée pour obtenir une quantité de chaleur en sortie.

La pompe à chaleur de manière intrinsèque n’a besoin d’injecter que de l’énergie électrique extérieure supplémentaire pour générer la chaleur. On peut raisonnablement considérer que la chaleur naturelle extérieure est produite indépendamment de l’activité humaine et que nous ne dégradons pas de manière significative ce gisement en l’exploitant. Cela simplifie les calculs et donne une meilleure représentation de l’efficacité de la pompe à chaleur dans le cadre d’une politique énergétique d’un pays.

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