L'un des principaux avantages d'une pompe à chaleur sol/eau est que la source de chaleur est disponible pratiquement gratuitement. La seule énergie que vous devez acheter est l'électricité requise pour alimenter le compresseur. Ici, une combinaison avec un système photovoltaïque est idéale pour pouvoir convertir le rayonnement solaire en électricité. Cette source de chaleur pratiquement infinie aide également à s'assurer que le prix de la matière première n'est pas soumis aux fluctuations économiques ou politiques. Les propriétaires de système sont ainsi significativement moins dépendants de leur fournisseur d'énergie fossile. Une pompe à chaleur sol peut être utilisée de manière économique en mode unique ou en bi-mode. Cela signifie que un ou deux générateurs de chaleur différents seront responsables du chauffage et/ou de la production d'ECS dans le système de chauffage global.
Les pompes à chaleur sol/eau extraient l'énergie du sol
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La terre est un immense système de chauffage à accumulation pratiquement inépuisable, et en même temps c'est l'une des sources de chaleur les plus importantes de toutes. À partir d'une certaine profondeur, le sol a une température de base d'environ 10 °C. Par rapport à l'air ambiant, sa température est très constante. Cela signifie que même si la couche de terre supérieure est recouverte de glace, les pompes à chaleur sol peuvent continuer à fonctionner de manière efficace, car la différence entre la température de départ et la température de la source de chaleur reste relativement réduite, même en hiver.
Fonctionnement de la pompe à chaleur sol/eau
Comme toutes les autres pompes à chaleur, la pompe à chaleur sol/eau fonctionne selon le même principe : tout d'abord, l'énergie thermique est extraite du sol, puis transférée au réfrigérant. Celui-ci s'évapore et est davantage comprimé à l'aide d'un compresseur. Cela accroît non seulement sa pression, mais également sa température. La chaleur qui en résulte est absorbée par un échangeur de chaleur (condenseur) et transférée au système de chauffage. Vous obtiendrez plus de détails sur ce mode de fonctionnement dans l'article Fonctionnement de la pompe à chaleur sol/eau.
Par principe, la chaleur géothermique peut être extraite via une pompe à chaleur sol de deux façons : soit à l'aide de capteurs géothermiques disposés à proximité de la surface, soit à l'aide de sondes géothermiques qui pénètrent jusqu'à 100 mètres sous terre. Nous allons étudier les deux versions dans les sections suivantes.
Les collecteurs géothermiques sont disposés dans le sol
Pour extraire la chaleur géothermique, un système de conduites est disposé à l'horizontale, en forme de serpentin, en dessous de la ligne de gel. La profondeur se situe à environ un ou deux mètres sous la surface de la pelouse ou du sol. L'eau glycolée, composée d'un liquide antigel, circule dans le système de conduites qui absorbe l'énergie thermique et la transfère à l'échangeur de chaleur. La taille de la zone de collecteurs dépend, entre autres choses, de la demande en chaleur dans le bâtiment en question. En pratique, elle correspond à 1,5 à 2 fois la surface devant être chauffée. Les collecteurs géothermiques absorbent l'énergie thermique à proximité de la surface. L'énergie est fournie par le rayonnement solaire et l'eau de pluie. Par conséquent, la condition du sol joue un rôle décisif pour le rendement énergétique des collecteurs. Il est important que la zone au-dessus du système de conduites ne soit pas recouverte d'asphalte ni construite. Vous trouverez plus d'informations sur les points à prendre en compte lors de l'installation des collecteurs géothermiques dans l'article Collecteurs géothermiques pour les pompes à chaleur sol/eau.
Pompe à chaleur sol/eau
[1] Pompe à chaleur sol/eau Vitocal
[2] Ballon d'ECS
[3] Ballon tampon d'eau de chauffage
Les sondes géothermiques extraient la chaleur des couches plus profondes de la terre
Les sondes sont une alternative aux collecteurs géothermiques. Grâce à des forages, les sondes géothermiques sont placées dans le sol à la verticale ou de manière inclinée. De l'eau glycolée y circule également, absorbant la chaleur géothermique à une profondeur de 40 à 100 mètres et la transférant à un échangeur de chaleur. À partir d'une profondeur d'environ 10 mètres, la température reste constante tout au long de l'année. Ainsi, les sondes géothermiques fonctionnent de manière efficace même lorsque les températures extérieures sont très basses. De plus, elles ne nécessitent que peu d'espace par rapport aux collecteurs géothermiques, et peuvent également servir au rafraîchissement en été. La profondeur du forage dépend également de la demande en chaleur et de la conductibilité thermique du sol. Étant donné que plusieurs strates contenant la nappe phréatique sont traversées lors d'un forage allant jusqu'à 100 mètres, il faut obtenir des permis pour les forages.
Chaleur provenant du sol (sonde)
[1] Pompe à chaleur Vitocal
[2] Ballon d'ECS
[3] Ballon tampon d'eau de chauffage
Avantages de la pompe à chaleur sol/eau
Grâce à son utilisation de l'énergie géothermique, une pompe à chaleur sol/eau est un moyen de chauffage efficace. L'énergie géothermique est l'énergie thermique disponible sous la surface de la terre qui peut être utilisée comme source de chauffage pour une pompe à chaleur sol. En plus des programmes de subventions intéressants mis en place par l'état, une pompe à chaleur sol/eau présente de nombreux avantages. On peut les répartir sommairement entre avantages écologiques et avantages économiques :
Pompes à chaleur sol/eau pour les entreprises commerciales et les collectivités locales
Les pompes à chaleur sol/eau utilisent le sol comme source primaire d'énergie. Cela se fait via des collecteurs géothermiques ou des sondes géothermiques, qui sont insérés dans le sol pour en extraire la chaleur. Les pompes à chaleur sol/eau pour les entreprises commerciales et les collectivités locales se caractérisent par leur responsabilité environnementale et réduisent de manière significative les coûts liés à la production d'énergie de chauffage et d'eau chaude sanitaire.
