Des méthodes révolutionnaires pour chauffer votre maison ! La géothermie : qu'est-ce que c'est ?
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La géothermie est une méthode de chauffage des pièces. grâce à l'énergie obtenue à partir des entrailles de la terre.
Dans les années 70 du XXe siècle Au cours du siècle suivant, une crise pétrolière éclata. Les industriels commencèrent à chercher un moyen de remplacer le carburant par une source alternative.
C'est ainsi qu'est apparu le premier chauffage géothermique.
Aujourd’hui, ce type de production de chaleur est très répandu. en Amérique du Nord et en Europe occidentale.
Contenu
- Chauffage géothermique sous la croûte terrestre : qu'est-ce que c'est, le principe de fonctionnement
- Vues intérieures et extérieures des contours de la Terre
- Pompe à chaleur air-eau : schéma
- Installation horizontale d'un système fonctionnant grâce à la chaleur de la terre
- Installation verticale
- Installation de chauffage géothermique pour une maison de campagne privée
- Vidéo utile
- Retour sur investissement, quantité d'énergie produite
Chauffage géothermique sous la croûte terrestre : qu'est-ce que c'est, le principe de fonctionnement
Chauffage géothermique fonctionne comme un réfrigérateur, pour le chauffage uniquement. Une pompe à chaleur est installée à la surface du sol, d'où un échangeur de chaleur est descendu dans le puits.
L'eau souterraine s'écoule à travers le dispositif vers le haut, se réchauffant au fur et à mesure. Le liquide chauffé est utilisé pour chauffer les locaux.
Consommation d'énergie pour chauffer l'eau inférieure à la puissance calorifique reçue.
Principe de fonctionnement
Le collecteur alimente l'évaporateur en eau chaude. Le fluide frigorigène, en se réchauffant, s'évapore. La vapeur est chauffée par le compresseur grâce à l'électricité. Le condenseur refroidit la vapeur, provoquant libération d'énergie thermique et retour du réfrigérant à son état liquide d'origine.
Le chauffage de l’eau nécessite de l’électricité. Chaque kW dépensé apporte, en moyenne, 5 kW utiles d'énergie.
Liste des équipements
Créer centrale géothermique 4 appareils sont nécessaires :
- collectionneur;
- évaporateur avec réfrigérant;
- compresseur;
- condensateur.
Parmi les composants répertoriés deux nécessitent une connexion électrique : compresseur et condenseur.
Avantages
Chauffage géothermique présente des avantages par rapport aux autres types de chauffage :
- L'énergie obtenue est appliquée pour n'importe quel but.
- Durée de l'approvisionnement en carburant vers une zone spécifique non limité.
- Son utilisation respectueux de l'environnement.
- Installation ne nécessite pas d'entretien fréquent.
- Le système s'autofinance au fil du temps.
- Centrale géothermique prend peu de place : pas plus grand qu'un réfrigérateur.
- Si nécessaire, le système facilement reconfigurable.
- Compatible avec d'autres types chauffage.
Défauts
Bien que le chauffage géothermique présente de nombreux avantages, il Il y a aussi des inconvénients :
- Cher système et installation.
- S'amortit en environ dans 10 ans.
- Système ne peut pas être utilisé dans les zones où les températures baissent en dessous de 20 degrés.
- Quel que soit le type d'installation, les éléments suivants sont requis : terrassements à grande échelle en utilisant des appareils loués.
Vues intérieures et extérieures des contours de la Terre
La base du système - une pompe à chaleur connectée à deux contours:externe et interne.
Contour intérieur Il est constitué de tuyaux et de radiateurs qui transmettent l'énergie de l'eau chaude dans la pièce. Il peut être complété par un chauffage par le sol.
Contour extérieur — un système qui fournit de la chaleur à l'intérieur. L'eau circule dans le circuit, complétée par un composant antigel. En géothermie, le liquide est appelé caloporteur. Il pénètre donc dans la pompe à chaleur et se réchauffe sous l'effet de l'augmentation de pression. Le liquide chauffé pénètre dans le circuit interne, transférant la chaleur à la pièce. L'eau refroidie descend ensuite en profondeur, où elle se réchauffe. Le cycle se répète ainsi.
Pompe à chaleur air-eau : schéma
Une pompe à chaleur est un appareil utilisé pour le chauffage. recueille la chaleur de l'air et la convertit en énergie. Grâce à elle, la pompe chauffe l'eau, qui diffuse de la chaleur dans la pièce. Le principe de fonctionnement de la pompe air-eau est le suivant : dans le cycle de Carnot inversé. Les appareils sont capables de fonctionner tant que la température extérieure dépasse 20-25 degrés sous zéro.
Photo 1. Schéma de principe de la structure d'une pompe à chaleur air-eau. Dans ce cas, la chaleur captée dans l'air est convertie en énergie.
Système se compose de quatre éléments. Circule le long du contour extérieur fréon, qui est convertie en vapeur dans l'évaporateur. Le gaz est ensuite comprimé dans le compresseur et passe dans le condenseur. La vapeur se condense en eau, qui est renvoyée dans le cycle, et la chaleur libérée lors du processus chauffe l'eau du circuit interne. Ainsi, deux cycles se produisent:circulation d'eau avec un fluide caloporteur à travers le sol ; chauffage des pièces par des radiateurs.
Pompes à chaleur air-eau dépend de la température extérieure. En cas de fortes gelées, le chauffage fonctionne mal, car le fréon du circuit externe gèle. C'est pourquoi il est conseillé d'utiliser ces systèmes dans les pays chauds, où les températures chutent rarement. en dessous de -10. Dans ces régions, la chaleur géothermique permet bien plus que du simple chauffage, mais aussi la production d'eau chaude.
Si la température extérieure descend au niveau maximum de fonctionnement du fréon, le système connecte un chauffage alternatif utilisant l'électricité ou le gazÀ mesure que la température augmente et que la centrale géothermique reprend son fonctionnement, la source alternative est coupée.
Installation horizontale d'un système fonctionnant grâce à la chaleur de la terre
La pose horizontale du contour extérieur est utilisée dans les zones où là où le sol gèle à une certaine profondeur chaque année. Les tuyaux sont placés en dessous de ce niveau dans une tranchée qui court parallèlement au sol.
Photo 2. Installation d'un système de chauffage géothermique selon le principe horizontal. Une grande fosse est nécessaire pour une telle conception.
En circulant dans le sol chauffé, l'eau se réchauffe, pénètre dans la pompe à chaleur, puis chauffe le liquide dans le circuit interne. Après avoir dégagé de la chaleur, le liquide revient dans un nouveau cercle le long de la tranchée.
Des tranchées sont creusées dans le sol et les canalisations sont posées. Une fois le circuit extérieur terminé, le spécialiste installe la pompe, puis pose les canalisations. contour intérieur.
Important! Il est préférable de planter des légumes et des arbustes fruitiers dans le sol où se trouvent les tuyaux. Les arbres, s’ils sont présents, doivent être replantés.
Avantage réside dans la variabilité de la création du système. Il convient aux terrains viabilisés où la construction d'une maison ou d'un chalet vient d'être achevée.
Défauts Ils impliquent un travail important de pose de canalisations ; leur utilisation dans les régions froides est impossible. Le chauffage géothermique horizontal limite la plantation d'arbres sur le site.
Installation verticale
Le type vertical est utilisé dans les endroits où l'horizontale est impossible. Pour l'installation de perceuses plusieurs puits, dans lequel le contour extérieur est installé. Les puits sont forés à partir d'un point, en déviant légèrement l'angle par rapport à la verticale, ce qui permet d'obtenir davantage de chaleur.
L'eau se réchauffe en parcourant les profondeurs de la terre, pénètre dans l'évaporateur et se transforme en vapeur.x est comprimé par le compresseur et libère soudainement de l'énergie dans le condenseur.
La chaleur dégagée chauffe le circuit interne, qui chauffe la pièce, et le liquide est envoyé vers un nouveau circuit par des tuyaux.
Dans le sol ils forent des puits et posent des tuyaux. Après avoir créé le circuit extérieur, les constructeurs installent la pompe, puis posent le circuit intérieur.
Attention! Le forage nécessite la location d'une plateforme spéciale, ce qui augmente les coûts de construction. Il est nécessaire de forer. de 50 à 200 mètres de profondeur dans le sol, selon la zone.
Avantage consiste en la possibilité de ne pas perturber le paysage de la zone aménagée.
Défauts:il faut plus d'électricité pour la circulation que pour un système horizontal ; l'utilisation de puits appariés pour l'entrée et la sortie de l'eau n'est pas assez efficace.
Installation de chauffage géothermique pour une maison de campagne privée
Le processus d'installation est le suivant :
- préparation, y compris la mesure et la sélection des composants pour l'ouvrage;
- installation du circuit externe du système ;
- installation du circuit interne;
- mise en place des travaux et mise en route du chauffage.
Puits — le contour extérieur, et pompe de circulation et batteries - interne. La pompe à chaleur est installée dans la maison.
Contour extérieur est situé à proximité immédiate du bâtiment chauffé, pas plus de 10 mètresLes connexions situées dans le circuit sont serties.
Vidéo utile
Regardez une vidéo démontrant le processus d’installation d’un échangeur de chaleur pour un système de chauffage géothermique.
Retour sur investissement, quantité d'énergie produite
Par kW consommé le système produit de l'électricité 5 kW ou plus énergie thermique gratuite. Selon les experts, le chauffage géothermique est rentabilisé en environ en 1 décennie. Cette valeur diminue à mesure que la surface de la pièce chauffée augmente.