ISO 13612-2:2014

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13612-2
First edition
2014-05-01
Heating and cooling systems in
buildings — Method for calculation of
the system performance and system
design for heat pump systems —
Part 2:
Energy calculation
Systèmes de chauffage et de refroissement dans les bâtiments —
Méthode de calcul de la performance du système et de la conception
du système pour les systèmes de pompes à chaleur —
Partie 2: Calcul énergétique
Reference number
©
ISO 2014
© ISO 2014
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ii © ISO 2014 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms . 7
5 Principle of the method . 9
5.1 Flowchart of the calculation method . 9
5.2 System boundary .13
5.3 Physical factors .13
5.4 Schematization of the heat pump for heating and cooling .14
5.5 Input and output of the calculation method .16
5.6 Energy input needed to meet the heat requirements for electrically driven heat pumps .16
5.7 Auxiliary energy, W .
HW,gen,aux 17
5.8 Recoverable, recovered, and unrecoverable heat losses .17
5.9 Calculation periods.18
5.10 Calculation by zones .18
6 Generation subsystem calculation .19
6.1 Input data .19
6.2 Energy requirements for space heating, space cooling, and DHW mode .20
6.3 Tabulated values of the COP for heating and cooling at full load .20
6.4 Heat losses through the generator envelope .20
6.5 Calculation of back-up heater.22
6.6 Running time of the heat pump .24
6.7 Auxiliary energy .32
6.8 Total losses and total recoverable heat loss of the generation subsystem .33
6.9 Calculation of total energy input .35
6.10 Summary of output values .40
Annex A (informative) Construction of COP matrix with a single test result .41
Annex B (informative) Calculation of the COP based on interpolation of values .51
Annex C (informative) Calculation of heat pump COP and thermal capacities at part
load conditions .57
Annex D (informative) Model of heat pump in the BEST program .65
Annex E (informative) Energy evaluation for other kinds of heat pumps (“CO heat pump water
heater” and “air-conditioner and water heater combined systems”) .97
Bibliography .115
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 205, Building environment design.
ISO 13612 consists of the following parts, under the general title Heating and cooling systems in
buildings — Method for calculation of the system performance and system design for heat pump systems:
— Part 1: Design and dimensioning
— Part 2: Energy calculation
iv © ISO 2014 – All rights reserved

Introduction
This International Standard is a part of a series of standards on the methods for calculation of heating
system energy requirements and heating and cooling system efficiencies.
— ISO 13612-1 deals with design and sizing of heat pump systems.
— ISO 13612-2 presents the energy calculation method.
The energy performance can be assessed by determining either the heat generation subsystem
efficiencies or the heat generation subsystem losses due to the system configuration.
This part of ISO 13612 presents methods for calculation of the additional energy requirements of a heat
generation subsystem in order to meet the distribution subsystem demand. The calculation is based on
the performance characteristics of the products given in product standards and on other characteristics
required to evaluate the performance of the products as included in the system. Product data, e.g. heating
capacity or COP of the heat pump, is determined according to products standards.
This method can be used for the following applications:
— judging compliance with regulations expressed in terms of energy targets;
— optimization of the energy performance of a planned heat generation subsystem, by applying the
method to several possible options;
— assessing the effect of possible energy conservation measures on an existing heating/cooling
generation subsystem, by calculating the energy use with and without the energy conservation
measure.
Only the calculation method is normative. The user shall refer to other standards or to national
documents for input data. Additional values necessary to complete the calculations are to be given in a
national annex; if no national annex is available, default values are given in an informative annex where
appropriate.
NOTE The results of this method can be used to assess the energy performance of the heating/cooling system
when summing up the results over a period of calculation.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13612-2:2014(E)
Heating and cooling systems in buildings — Method for
calculation of the system performance and system design
for heat pump systems —
Part 2:
Energy calculation
1 Scope
This International Standard is applicable to heat pumps for space heating and cooling, heat pump water
heaters (HPWH), and heat pumps with combined space heating and/or cooling and domestic hot water
production, in alternate or simultaneous operation, where the same heat pump is used for space heating
and domestic hot water heating.
This part of ISO 13612 provides a calculation method under steady conditions that corresponds to one
calculation step.
The results of this calculation are incorporated in larger building models and take into account the
influence of the external conditions and building control that influence the energy requirements for
heating and cooling supplied by the heat pump system.
This part of ISO 13612 specifies the required inputs, calculation methods, and required outputs for
output thermal power generation for space heating and cooling and domestic hot water production of
the following heat pump systems, including control:
— electrically driven vapour compression cycle (VCC) heat pumps;
— combustion engine-driven vapour compression cycle heat pumps;
— thermally driven vapour absorption cycle (VAC) heat pumps,
using combinations of heat source and heat distribution listed in Table 1.
Table 1 — Heating/cooling sources and energy distribution
Source Distribution
Outdoor air Air
Exhaust-air Water
Indirect ground source with brine distribution
Direct condensation/evaporation of the refrigerant in
the appliance (VRF)
Indirect ground source with water distribution
Direct ground source [Direct expansion (DX)]
Surface water
Ground water
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
EN ISO 7345:1995, Thermal insulation — Physical quantities and definitions
ISO 13612-1, Heating and cooling systems in buildings — Method for calculation of the system performance
and system design for heat pump systems — Part 1: Design and dimensioning
ISO 13675, Heating systems in buildings — Method and design for calculation of the system energy
performance — Combustion systems (boilers)
ISO 13790, Energy performance of buildings — Calculation of energy use for space heating and cooling
ISO/TR 16344, Energy performance of buildings — Common terms, definitions and symbols for the overall
energy performance rating and certification
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions in ISO 13612-1, EN ISO 7345:1995, and
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 13612-2
ISO/TC 205 Secrétariat: ANSI
Début de vote Vote clos le
2012-05-07 2012-10-07
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION    МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ    ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Systèmes de chauffage et de refroissement dans les
bâtiments — Méthode de calcul de la performance du système
et de la conception du système pour les systèmes de pompes à
chaleur —
Partie 2:
Calcul énergétique
Heating and cooling systems in buildings — Method for calculation of the system performance and system
design for heat pump systems —
Part 2: Energy calculation
ICS 27.080; 91.040.01
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE
PEUT ETRE CITE COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D'ETRE EXAMINES POUR ETABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES A DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ETRE
CONSIDERES DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITE DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE REFERENCE DANS LA
REGLEMENTATION NATIONALE.
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
©  Organisation Internationale de Normalisation, 2012

ISO/DIS 13612-2
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Les contrevenants pourront être poursuivis.

ii © ISO 2012 – Tous droits réservés

ISO/DIS 13612-2
Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes, définitions et symboles . 2
3.1 Termes et définitions . 2
3.2 Symboles et abréviations . 7
4 Principe de la méthode . 10
4.1 Organigramme de la méthode de calcul . 10
4.2 Limite du système . 13
4.2.1 Facteurs physiques . 14
4.3 Représentation schématique de la pompe à chaleur pour le chauffage et le
refroidissement . 15
4.4 Données d’entrée et de sortie de la méthode de calcul . 17
4.5 Consommation d'énergie nécessaire pour couvrir les besoins en énergie calorifique des
pompes à chaleur entraînées électriquement . 17
4.6 Énergie des auxiliaires W . 18
HW,gen,aux
4.7 Pertes thermiques récupérables, récupérées et non récupérables . 19
4.8 Périodes de calcul . 19
4.9 Calcul par zones . 19
5 Calcul du sous-système de génération . 21
5.1 Données d'entrée . 21
5.2 Besoins énergétiques pour les modes chauffage des locaux, refroidissement des locaux
et production d'eau chaude sanitaire . 22
5.2.1 Mode chauffage des locaux et refroidissement des locaux . 22
5.2.2 Mode production d’eau chaude sanitaire . 22
5.3 Valeurs tabulées du COP pour le chauffage et le refroidissement à pleine charge . 22
5.4 Pertes thermiques à travers l’enveloppe du générateur . 23
5.4.1 Mode chauffage des locaux. 23
5.4.2 Mode production d’eau chaude sanitaire . 24
5.4.3 Mode refroidissement . 24
5.4.4 Pertes thermiques des canalisations du circuit primaire . 24
5.5 Calcul pour l'appareil de chauffage d'appoint . 25
5.5.1 Énergie d’appoint due à la température limite de fonctionnement de la pompe à chaleur
en mode chauffage . 25
5.6 Durée de fonctionnement de la pompe à chaleur . 27
5.7 Énergie des auxiliaires . 35
5.7.1 Pompes à chaleur entraînées par moteur à combustion et pompes à chaleur à absorption . 36
5.8 Pertes totales et pertes thermiques récupérables totales du sous-système de génération . 36
5.8.1 Pertes thermiques récupérables de la consommation d’énergie des auxiliaires. 36
5.9 Calcul de l’énergie totale consommée . 38
5.9.1 Pompes à chaleur entraînées électriquement . 38
5.9.2 Pompes à chaleur entraînées par moteur à combustion et pompes à chaleur à absorption . 39
5.9.3 Énergie consommée par le système d’appoint . 40
5.9.4 Énergie motrice et d’appoint totale consommée pour couvrir les besoins en énergie
calorifique. 41
5.9.5 Chaleur ambiante prélevée par le sous-système de génération . 41
5.10 Récapitulatif des données de sortie . 43
ISO/DIS 13612-2
Annexe A (informative) Construction de la matrice de COP avec un seul résultat d'essai. 45
A.1 Introduction . 45
A.2 Méthode de calcul détaillée . 49
A.2.1 Introduction et données d'entrée . 49
A.2.2 Méthode de calcul . 50
A.3 Exemple de résultats pour les données d'entrée et de sortie . 53
A.4 Avantages et inconvénients . 56
Annexe B (informative) Calcul du COP basé sur l'interpolation de valeurs. 58
B.1 Construction de la matrice de référence pour une puissance à pleine charge . 58
B.2 Modèle de pompe à chaleur . 59
B.2.1 Puissance à pleine charge en conditions non nominales . 59
B.2.2 Modèle à charge partielle pour les pompes à chaleur régulées en Tout ou Rien . 60
B.2.3 Calcul des facteurs de pondération utilisés pour l'évaluation de la performance des
pompes à chaleur régulées en Tout ou Rien . 61
Annexe C (informative) Calcul du COP et des puissances thermiques de la pompe à chaleur dans
des conditions de charge partielle. 64
C.1 Introduction et données d'entrée . 64
C.2 Méthode de calcul détaillée . 66
C.2.1 Caractérisation des points nominaux. 66
C.2.2 Calcul du COP et des puissances des pompes à chaleur à charge partielle . 67
C.3 Exemple de données d’entrée et de sortie . 69
C.4 Conclusions . 70
Annexe D (informative) Modèle de pompe à chaleur dans le programme B.E.S.T . 71
D.1 Concept de modélisation des caractéristiques des appareils dans le programme BEST . 71
D.2 Structure des données des appareils . 71
D.3 Modèles des caractéristiques des appareils . 73
D.3.1 Appareils de chauffage et de refroidissement . 73
D.3.2 Tour de refroidissement . 78
D.3.3 Système à débit de fluide frigorigène variable . 80
D.3.4 Pompes et ventilateurs . 87
D.3.5 Serpentins des climatiseurs . 89
D.3.6 Système d'alimentation en eau chaude par pompe à chaleur à usage commercial . 91
D.3.7 Stockage thermique . 98
Annexe E (informative) Évaluation énergétique des systèmes de pompes à chaleur spécifiques . 105
E.1 Évaluation énergétique d'un autre type de pompes à chaleur (« systèmes de chauffage de
l’eau par pompe à chaleur au CO » et « systèmes combinés climatiseur/chauffe-eau ») . 105
E.1.1 Objectif de l'évaluation d'un système de chauffage de l'eau par pompe à chaleur au CO
au Japon . 105
E.1.2 Caractéristiques de l'appareil de chauffage de l'eau par pompe à chaleur à CO . 106
E.1.3 Méthode d'essai du rendement . 106
E.1.4 Analyse de la pompe à chaleur à CO .
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13612-2
Première édition
2014-05-01
Systèmes de chauffage et de
refroissement dans les bâtiments —
Méthode de calcul de la performance
du système et de la conception du
système pour les systèmes de pompes
à chaleur —
Partie 2:
Calcul énergétique
Heating and cooling systems in buildings — Method for calculation of
the system performance and system design for heat pump systems —
Part 2: Energy calculation
Numéro de référence
©
ISO 2014
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014
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l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et termes abrégés . 7
5 Principe de la méthode . 9
5.1 Organigramme de la méthode de calcul . 9
5.2 Limite du système .14
5.3 Facteurs physiques .14
5.4 Représentation schématique de la pompe à chaleur pour le chauffage et
le refroidissement .15
5.5 Données d’entrée et de sortie de la méthode de calcul .17
5.6 Consommation d’énergie nécessaire pour couvrir les besoins en énergie calorifique des
pompes à chaleur entraînées électriquement .18
5.7 Énergie des auxiliaires, W .
HW,gen,aux 19
5.8 Pertes thermiques récupérables, récupérées et non récupérables .19
5.9 Périodes de calcul .19
5.10 Calcul par zones .20
6 Calcul du sous-système de génération .21
6.1 Données d’entrée .21
6.2 Besoins énergétiques pour les modes chauffage des locaux, refroidissement des locaux et
production d’eau chaude sanitaire .22
6.3 Valeurs tabulées du COP pour le chauffage et le refroidissement à pleine charge .22
6.4 Pertes thermiques à travers l’enveloppe du générateur .23
6.5 Calcul pour l’appareil de chauffage d’appoint .25
6.6 Durée de fonctionnement de la pompe à chaleur .27
6.7 Énergie des auxiliaires .36
6.8 Pertes totales et pertes thermiques récupérables totales du sous-système
de génération .38
6.9 Calcul de l’énergie totale consommée .40
6.10 Récapitulatif des données de sortie .45
Annexe A (informative) Construction de la matrice de COP avec un seul résultat d’essai .46
Annexe B (informative) Calcul du COP basé sur l’interpolation de valeurs .57
Annexe C (informative) Calcul du COP et des puissances thermiques de la pompe à chaleur dans
des conditions de charge partielle .63
Annexe D (informative) Modèle de pompe à chaleur dans le programme BEST .70
Annexe E (informative) Évaluation énergétique d’autres types de pompes à chaleur («systèmes
de chauffage de l’eau par pompe à chaleur au CO » et «systèmes combinés climatiseur/
chauffe-eau»).105
Bibliographie .123
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues
(voir www.iso.org/patents).
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, aussi bien que pour des informations au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de
l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 205, Conception de l’environnement
intérieur des bâtiments.
L’ISO 13612 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Systèmes de chauffage et de
refroidissement dans les bâtiments — Méthode de calcul de la performance du système et de la conception
du système pour les systèmes de pompes à chaleur:
— Partie 1: Conception et dimensionnement
— Partie 2: Calcul énergétique
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés

Introduction
La présente Norme internationale fait partie d’une série de normes sur les méthodes de calcul des
besoins énergétiques des systèmes de chauffage et des rendements des systèmes de chauffage et de
refroidissement.
— L’ISO 13612-1 traite de la conception et du dimensionnement des systèmes de pompes à chaleur.
— L’ISO 13612-2 présente la méthode de calcul énergétique.
La performance énergétique peut être évaluée en déterminant le rendement des sous-systèmes de
génération de chaleur ou leurs pertes thermiques dues à la configuration du système.
La présente partie de l’ISO 13612 fournit des méthodes de calcul des besoins énergétiques
complémentaires d’un sous-système de génération de chaleur permettant de répondre à la demande du
sous-système de distribution. Le calcul se fonde sur les caractéristiques de performance des produits
données dans les normes de produits, ainsi que sur d’autres caractéristiques requises pour évaluer la
performance des produits tels qu’ils sont inclus dans le système. Les données des produits, telles que
la puissance calorifique ou le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur, sont obtenues à
partir des normes de produits correspondantes.
La présente méthode peut être utilisée pour les applications suivantes:
— appréciation de la conformité à des réglementations exprimées en termes d’objectifs énergétiques;
— optimisation de la performance énergétique d’un sous-système de génération de chaleur prévu, en
appliquant la méthode selon plusieurs options possibles;
— évaluation de l’effet d’éventuelles mesures d’économie d’énergie sur un sous-système de génération
de chaleur/froid existant, par le calcul de la consommation d’énergie avec et sans lesdites mesures
d’économie d’énergie.
Seule la méthode de calcul est normative. Pour obtenir les données d’entrée, l’utilisateur doit se reporter à
d’autres normes ou à des documents nationaux. Les valeurs supplémentaires nécessaires à la réalisation
des calculs doivent être données dans une annexe nationale. En l’absence d’annexe nationale, des valeurs
par défaut sont données dans une annexe informative le cas échéant.
NOTE Les résultats de cette méthode peuvent être utilisés pour évaluer la performance énergétique du
système de chauffage/refroidissement en additionnant les résultats sur une période de calcul.
NORME INTERNATIONALE ISO 13612-2:2014(F)
Systèmes de chauffage et de refroissement dans les
bâtiments — Méthode de calcul de la performance du
système et de la conception du système pour les systèmes
de pompes à chaleur —
Partie 2:
Calcul énergétique
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale est applicable aux pompes à chaleur pour le chauffage et le
refroidissement des locaux, aux systèmes de chauffage de l’eau par pompe à chaleur et aux pompes à
chaleur utilisées à la fois pour le chauffage et/ou le refroidissement des locaux et la production d’eau
chaude sanitaire en fonctionnement alterné ou simultané, dans le cas où une seule et même pompe à
chaleur est utilisée pour le chauffage des locaux et la production d’eau chaude sanitaire.
La présente partie de l’ISO 13612 fournit une méthode de calcul qui considère le fonctionnement en
régime établi sur chaque pas de temps.
Les résultats de ce calcul sont intégrés dans des modèles à l’échelle du bâtiment et prennent en compte
l’influence des conditions extérieures et de la régulation du bâtiment sur les besoins énergétiques pour
le chauffage et le refroidissement fournis par le système de pompe à chaleur.
La présente partie de l’ISO 13612 spécifie les données d’entrée requises, les méthodes de calcul, et les
données de sortie requises pour la production d’énergie thermique pour le chauffage et le refroidissement
des locaux et la production d’eau chaude sanitaire des systèmes de pompes à chaleur suivants, y compris
leur régulation:
— pompes à chaleur à compression
...