Pompe à chaleur géothermique sol eau: Fonctionnement

Le temps de lecture: 6 minutes

La pompe à chaleur géothermique est de plus en plus populaire.

Pendant les mois froids de l’hiver, il est toujours agréable de rentrer chez soi dans une maison chaude. Et bien que de nombreuses personnes comptent encore sur les méthodes de chauffage traditionnelles comme les chaudières et les cheminées pour garder leur maison confortable. Pourtant, il existe une autre option qui devient de plus en plus populaire : les pompes à chaleur sol-eau. 

Qu’est-ce qu’elles sont, comment fonctionnent-elles et conviennent-elles à votre maison ? Continuez à lire pour le savoir !

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La pompe à chaleur géothermique sol eau: Qu’est-ce que c’est ?

Une pompe à chaleur sol-eau est un type de système de chauffage qui utilise la chaleur naturelle de la terre pour chauffer votre maison. Ces systèmes sont généralement constitués de deux parties : une boucle souterraine de tuyaux remplis d’eau et une pompe à chaleur située à l’intérieur de votre maison. L’eau de la boucle absorbe la chaleur du sol et la transporte jusqu’à la pompe à chaleur, où elle est ensuite utilisée pour chauffer votre maison ou votre bureau.

Les pompes à chaleur sol/eau sont de plus en plus populaires car elles constituent un moyen écologique de chauffer votre maison. Elles sont également très efficaces, car elles consomment moins d’énergie que les méthodes de chauffage traditionnelles. Et comme elles ne dépendent pas des combustibles fossiles, elles peuvent vous aider à économiser de l’argent sur votre facture d’électricité.

Comment fonctionne une pompe à chaleur sol eau?

fonctionnement de la pompe à chaleur geothermique sol-eau

Un système de pompe à chaleur géothermique, qui comprend trois éléments principaux : l’unité de pompe à chaleur, l’échangeur de chaleur géothermique et le système de distribution d’air ou les conduits, assure le chauffage et le refroidissement de votre local. La boucle de tuyaux qui constitue l’échangeur est située à quelques pieds sous terre, près de la structure ou du bâtiment.

La chaleur est aspirée ou diffusée dans la terre via une série de tuyaux par un fluide (une combinaison d’eau et d’antigel) qui y circule. En hiver, ce fluide peut être épaissi avec de l’antigel pour éviter le gel.

Une pompe à chaleur géothermique, comme un réfrigérateur, fonctionne en retirant la chaleur d’un endroit et en la transportant vers un autre. Un réfrigérateur refroidit un endroit chaud (l’intérieur du réfrigérateur) en transférant la chaleur vers une zone considérablement plus chaude (la zone autour de l’intérieur du réfrigérateur), ce qui lui permet de se réchauffer.

En hiver, la pompe à chaleur géothermique extrait la chaleur de l’échangeur de chaleur au sol et la canalise vers le système de transfert d’air du bâtiment, ce qui maintient la maison chaude et confortable. En été, le cycle s’inverse. La pompe à chaleur géothermique extrait la chaleur de l’air à l’intérieur du bâtiment et la transfère dans l’échangeur de chaleur au sol. L’échangeur de chaleur déverse la chaleur dans la terre.

La chaleur retirée de la structure en été peut être utilisée pour produire de l’eau chaude gratuite pour le propriétaire tout au long de l’été.

Avantages des pompes à chaleur géothermiques

Il existe plusieurs avantages à utiliser les pompes à chaleur sol eau. En-voici quelques exemples:

Elles sont écologiques

L’énergie géothermique est plus bénéfique pour l’environnement que les combustibles traditionnels comme le charbon et les autres combustibles fossiles. En outre, l’empreinte carbone d’une centrale géothermique est minime. Si l’énergie géothermique entraîne une certaine pollution de l’environnement, elle est bien inférieure à celle des combustibles fossiles.

Elles sont renouvelables

L’énergie géothermique est une source d’énergie durable et écologique. Les bassins chauds de la Terre se renouvellent naturellement, ce qui la rend à la fois renouvelable et permanente.

Aucun carburant n’est requis

L’énergie géothermique étant une ressource naturelle, aucun combustible n’est nécessaire, contrairement aux combustibles fossiles, qui sont une ressource limitée devant être extraite ou exploitée de la planète.

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Installer une pompe à chaleur sol eau

Vous pouvez opter différents types et dispositions de pompe à chaleur. Chacune a sa particularité et est utilisée selon votre maison ou votre bureau.

PAC sol eau en captage horizontal

Ces systèmes en circuit fermé sont idéaux pour les grandes étendues de terrain. Ils sont rentables et fréquemment utilisés dans la construction de nouvelles maisons, en particulier lorsque l’on dispose de beaucoup d’espace.

C’est aussi l’option la plus populaire en France. Les capteurs sont placés juste sous votre jardin, à une faible profondeur (entre 0,6 et 1,2 m) et couvrent une large surface de terrain. Pour être chauffée, cette dernière doit être de 1,5 à 2 fois la taille de la surface habitable.

Dans le jardin, des tuyaux en polyéthylène haute densité ou en cuivre recuit recouvert de polyéthylène sont disposés en serpentin et espacés d’au moins 50 cm. Le réseau doit se trouver à au moins 2 m de tout arbre ou construction (puits, fosse septique…). S’il y a des arbustes et des plantes à racines courtes à moins de 50 cm, il n’y a pas de problème.

Ce type de configuration de l’installation de la pompe à chaleur permet d’utiliser des tranchées plus étroites et plus confinées pour installer les tuyaux, ce qui réduit considérablement les dépenses d’installation et permet un placement horizontal dans des endroits qui ne conviennent pas aux installations verticales classiques.

PAC géothermique en captage vertical

Dans les bureaux, les écoles et les bâtiments commerciaux dont l’espace est limité, les systèmes verticaux en boucle fermée sont populaires. En d’autres termes, si la taille de la propriété ne permet pas l’utilisation d’une boucle horizontale, le meilleur choix est d’opter pour une installation verticale.

Les capteurs verticaux, également appelés capteurs géothermiques, sont idéaux pour les petits sites. En effet, une maison de 150m² peut être chauffée avec deux sondes de 70 mètres de profondeur. Les instruments sont positionnés jusqu’à 100 mètres sous la surface après le forage.

La partie pompe à chaleur est constituée de quatre tubes en PEHD, qui forment un double U dans lequel circule de l’eau glycolée en boucle fermée. Les sondes sont scellées dans leur puits avec un coulis composé de ciment et d’argile une fois qu’elles sont reliées à la pompe à chaleur. Cette combinaison, tout en protégeant les sondes des pierres et des racines, améliore le flux de conduction.

Le captage vertical est plus coûteux que le captage horizontal, mais il est aussi plus efficace puisque la source de chaleur est constante en profondeur plutôt que de changer avec les saisons.

PAC en captage vertical dans la nappe phréatique

La géothermie sur nappe est plus efficace lorsque les eaux souterraines ont un débit suffisant à une profondeur raisonnable et qu’elles sont accessibles en permanence. La récupération des calories de l’eau est rendue possible par un aquifère.

L’eau souterraine est extraite d’un forage à l’aide d’une pompe submersible. Elle est ensuite envoyée dans un second forage, où les calories nécessaires ont été prélevées. Comme deux forages sont nécessaires, cette méthode est connue sous le nom de doublet.

Pour éviter de repomper dans la nappe phréatique de l’eau refroidie qui ne s’est pas encore réchauffée, les forages d’alimentation et d’évacuation doivent être distants d’au moins 15 mètres.

Pendant l’année, la température des eaux souterraines est constante et dépend de la profondeur (environ 10°C).

Rendement d’une pompe à chaleur sol-eau

Une pompe à chaleur sol-eau peut vous faire économiser 80 % de vos frais de chauffage. La consommation d’énergie se situe entre 2 et 5 € par mètre carré chaque année, en fonction de la qualité de l’isolation, du type de pompe installé et de la région où vous résidez.

La pompe à chaleur sol-eau, contrairement à la pompe à chaleur eau/eau qui repose sur un moteur électrique, ne nécessite pas de source d’énergie extérieure. Elle fonctionne toute seule et ne concerne que les composants émergents en termes d’entretien.

Les pompes à chaleur sol/eau sont également plus efficaces sur le plan énergétique que les pompes à chaleur air/eau. En raison du climat de certaines régions françaises, cette dernière nécessite un chauffage plus sollicité. Elle se détériore également plus rapidement qu’une pompe à chaleur sol-eau car elle est fortement sollicitée en hiver.

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Si vous recherchez un système de chauffage et de refroidissement efficace, respectueux de l’environnement et peu coûteux, une pompe à chaleur géothermique peut être l’option parfaite pour votre maison. Il existe plusieurs types de pompes à chaleur géothermiques sur le marché aujourd’hui, alors faites vos recherches pour trouver celle qui convient le mieux à vos besoins. 

Et n’oubliez pas que si vous avez des questions sur ces systèmes ou si vous avez besoin d’aide pour les installer ou les entretenir, consultez-nous sur notre site web. Merci de votre lecture !