Pompes à chaleur sol-eau
La pompe à chaleur utilise le cycle frigorifique en échauffement. I.es calories captées du sol sont transmises par un évaporateur au fluide frigorigènc. 11 y a deux types de pompes à chaleur sol-eau qui se distinguent par leur mode de captage de calories.
Pompe à chaleur à collecteur de sol
Le captage de la chaleur du sol est effectué par un circuit hydraulique en serpentin installé à une profondeur dc 0,8 à I ,5 m sous terre. Ce circuit couvre une superficie en moyenne trois fois supérieure à la surface chauffée.
En ce qui concerne le matériel du capteur. les tuyaux en matière plastique d’un diamètre d’environ 20 mm ont fait leur preuve dans la pratique. car ils sont en mesure de résister à l’usure et aux pressions qui surviennent en cas de formation de glace tout autour. La terre dc recouvrement ne doit pas contenir des cailloux
angles vifs, ni dc gravats. Avant de tasser la terrc avec unc machine, il faut s’assurer que le capteur est recouvert d’au moins 60 cm de terre.
C’est une technologie à détente directe; le transfert de chaleur est assuré par le fluide frigorigène fonctionnant en circuit fermé.
Le capteur géothermique enterré constitue l’évaporateur et le plancher chauffant le condenseur (figure 9.13).
Plusieurs compresseurs peuvent être utilisés pour chauffer plusieurs zones de la maison à des températures adaptées.
Le générateur thermodynamique permet également de produire l’eau chaude sanitaire ou de chauffer l’eau de la piscine. Dans ce cas, le plancher chauffant est isolé, et la production d’eau chaude est réalisée via un échangeur de chaleur ou un ballon d’eau chaude. Une régulation automatique permet de chauffer l’habitation et la piscine pendant la même période, avec une priorité pour le chauffage de l’habitation et la production d’eau chaude sanitaire.
Pompe à chaleur à sonde géothermique
L’énergie géothermique est l’énergie calorifique stockée naturellement dans le sous-sol. A partir d’une profondeur de 10 m, la température du soi est constante tout le long de l’année. Ccttc température augmente de 3,3 °C environ tous les 100 m de profondeur (gradient géothermique).
1.’cxtraction de cette énergie naturelle peut être réalisée au moyen d’une ou plusieurs sondes géothermiques à une profondeur dc 50 à 200 m (figure 9.14). La sonde géothermique est ufl échangeur de chaleur dans lequel circule un fluide calorigène constitué d’eau et d’antigel.
La sonde est introduite verticalement dans le sol par un forage. I.e forage est comblé par du sable ou du ciment.
Le prélèvement calorifique dans le sol peut être évalué à 50 W par mètre linéaire de sonde. Pour une habitation moyenne, la longueur totale de 1 20 m peut être répartie en deux sondes à 60 m.
La sonde géothermique, couplée avec une pompe à chaleur, constitue une instal- lation de chauffage qui alimente les planchers ou les radiateurs.
Caractéristiques
— L’énergie absorbée par le moteur compresseur est nettement plus faible que l’énergie produite pour le chauffage. En effet, pour 1 kWh d’énergie électrique consommée, on obtient 4 kWh d’énergie calorifique délivrée pour ic chauffage.
— La pompe à chaleur à collecteur de sol présente d’excellentes performances si ie circuit de captage de chaleur couvre une surface suffisante. Toute ombre prolongée sur la zone d’un captage horizontal influence l’efficacité de l’installation.
— Le fluide du circuit de captage horizontal doit être protégé des risques du gel.
— Le réseau d’utilisation avec des radiateurs comprend un circuit de chauffage hydraulique à basse température.
— Les travaux d’installation nécessitent un investissement initial élevé et surtout pour les travaux de forage. Il est plus facile de mettre en oeuvre cette technique pour une nouvelle construction.
— En Francc dans plusieurs cantons, l’utilisation du sol en tant que source de chaleur est subordonnée à l’octroi d’une autorisation officielle.
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