Tout ce que vous devez savoir sur les systèmes de chauffage géothermique

Bonjour, mon ami, bonjour à nouveau ; aujourd'hui, nous nous réunissons pour parler de tout ce que vous devez savoir sur les systèmes de chauffage géothermique et espérons que le blog pourra vous aider.

Chauffez et refroidissez votre maison de manière durable grâce à un système de pompe à chaleur géothermique qui exploite une ressource gratuite et abondante : la chaleur constante de la terre sous terre.

La chaleur géothermique représente environ 2 % du marché total du chauffage aux États-Unis, avec plus de 1,3 million de systèmes installés. Également connue sous le nom de système de pompe à chaleur géothermique, cette technologie exploite une ressource dont l'utilisation est gratuite : la température constante du sous-sol. Ainsi, un système géothermique ne brûle pas de combustibles fossiles pour créer de la chaleur ; le système transfère la chaleur. C'est là tout son charme : transférer la chaleur nécessite moins d'énergie que produire de la chaleur.

Le démarrage d'un projet n'est pas bon marché et le retour sur investissement n'est pas immédiat. Cependant, pour le bon propriétaire, une pompe à chaleur géothermique (GHP) peut contribuer à réduire considérablement les coûts de chauffage et de climatisation.

Comment fonctionnent les systèmes géothermiques

Pour exploiter la chaleur stockée dans le sol, un système géothermique capte et convertit cette chaleur pour l'utiliser dans la maison. Les composants du système comprennent une boucle de tuyau, un liquide pour absorber et transférer la chaleur et une unité de pompe à chaleur pour traiter la chaleur en vue de son utilisation.

Pour capter la chaleur, le liquide circule dans un tuyau enterré dans le sol. En circulant, il absorbe la chaleur stockée dans la terre, qui reste constante entre 10 et 15 degrés Celsius, à 3 mètres sous le niveau du sol.

Le liquide chauffé entre dans une unité de pompe à chaleur. Dans cette unité, la chaleur du liquide canalisé est absorbée par un réfrigérant liquide scellé dans l'unité. Ce réfrigérant s'évapore et est comprimé, ce qui élève sa température à environ 100 degrés Fahrenheit.

Désormais à l'état gazeux, le réfrigérant passe par un échangeur de chaleur où la chaleur est extraite et pompée dans la maison. Une fois la chaleur extraite, le réfrigérant se refroidit. Il revient à son état liquide et continue de circuler, absorbant et utilisant continuellement la chaleur transférée de la terre par le liquide canalisé.

Types de systèmes de chauffage géothermique

Les systèmes de chauffage géothermique fonctionnent en boucle fermée ou en boucle ouverte. Le choix de la boucle à utiliser dépend de facteurs du site comme composition du sol, aménagement paysager et services publics souterrains.

Systèmes en boucle fermée

Une boucle fermée utilise la solution liquide dans une boucle de tuyauterie scellée installée horizontalement ou verticalement sous terre.

Les boucles horizontales sont utilisées lorsqu'il y a suffisamment de terrain utilisable disponible. Les tuyaux sont installés dans des tranchées creusées à environ six pieds de profondeur et de 100 à 600 pieds de longueur, selon la taille du système.

Les boucles verticales sont le seul choix possible lorsque l'espace disponible est limité, si le propriétaire ne veut pas perturber le paysage ou si de nombreuses roches sont rencontrées lors du creusement. Pour installer le tuyau, des trous de petit diamètre de 100 à 400 pieds de profondeur sont forés à l'aide d'un équipement de forage de puits. Les boucles verticales sont reliées à la maison par un tuyau souterrain horizontal. Lors du forage pour des boucles verticales, les codes de forage de puits s'appliquent.

Un système scellé peut également être placé au fond d'un étang s'il y a un étang disponible sur la propriété. Les boucles d'étang peuvent être l'option la plus économique car une grande partie du coût d'excavation peut être éliminée.

Systèmes en boucle ouverte

Un système à circuit ouvert utilise la chaleur de l'eau du puits plutôt que celle de la terre. L'eau souterraine, qui reste également à une température relativement constante toute l'année, est acheminée vers la pompe à chaleur et la chaleur est extraite selon une méthode similaire à celle du système à circuit fermé.

L'eau ne circule pas mais fait un passage et est éliminée. Elle peut être rejetée dans un fossé, des drains ou un étang. Elle peut également être renvoyée dans la nappe phréatique par un puits de retour foré dans le sol. Cependant, compte tenu des préoccupations concernant le déclin et la pollution des aquifères, il est important de vérifier les conditions et les réglementations locales avant de décider d'utiliser ce type de système.

Coûts de la pompe à chaleur géothermique

Installation et équipement initiaux coûts des pompes à chaleur géothermiques Les paramètres varient en fonction de la maturité du marché local, du type et de la taille du système, ainsi que du site. Ne vous y trompez pas : il ne s'agit pas d'un projet à réaliser soi-même.

L'ajout d'une pompe à chaleur géothermique nécessite les services d'un installateur certifié, et le seul forage peut coûter des dizaines de milliers de dollars. En fait, le caractère invasif du projet entraîne des frais de main-d'œuvre si élevés que pour les propriétaires de maisons existantes, il peut ne pas être judicieux sur le plan financier de se lancer dans l'installation d'une pompe à chaleur géothermique.

Selon les estimations approximatives, un système géothermique à source terrestre coûterait entre 1 TP4T1 000 et 1 TP4T2 500 par tonne de capacité. Une tonne de capacité, selon le ministère de l'Énergie Programme fédéral de gestion de l'énergie, se traduit par 12 000 Btu par heure. Dans les climats chauds, on estime qu'une tonne de capacité est nécessaire pour chaque 550 pieds carrés.

Trouvez une entreprise certifiée, avec des personnes formées spécifiquement à la technologie géothermique, et obtenez plus qu'une offre. Demandez des références et appelez les propriétaires concernés. Demandez à voir les installations réalisées par l'entreprise.

Assurez-vous de discuter avec votre entrepreneur des avantages d’un système hybride. Une thermopompe géothermique peut être ajoutée à un système de chauffage à air pulsé existant et peut utiliser son ventilateur existant. Les thermopompes à double source sont moins coûteuses à installer et plus efficaces que l’unité à source d’air seule. Renseignez-vous sur les ventilateurs à vitesse variable et les compresseurs à plusieurs vitesses du système pour améliorer le confort et l’efficacité.

Chauffage efficace et nécessitant peu d'entretien

Bien que l’installation d’une pompe à chaleur géothermique nécessite un investissement initial important, cela peut être une décision judicieuse pour les propriétaires qui prévoient rester sur place indéfiniment.

Les pompes à chaleur géothermiques sont devenues très efficaces. Leur efficacité de chauffage est indiquée par le coefficient de performance, ou COP, le rapport de chaleur fournie par unité thermique britannique (Btu) d'apport énergétique. Les pompes à chaleur géothermiques classées Energy Star ont un COP de chauffage à partir de 2,8, ce qui signifie que pour chaque unité d'énergie utilisée pour alimenter le système, 2,8 unités de chaleur sont fournies. Cela signifie que le système fournit plus d'énergie par unité consommée que les systèmes conventionnels, jusqu'à 400 % d'efficacité, contre 75 à 90 % d'efficacité pour les chaudières à combustible fossile.

Selon Jim Bose, directeur exécutif de la Association internationale des pompes à chaleur géothermiques Selon une étude réalisée à l'Université d'État de l'Oklahoma à Stillwater, dans l'Oklahoma, une maison existante dotée d'un ancien appareil de chauffage pourrait s'attendre à une amélioration de l'efficacité d'environ 50% en passant à la géothermie. Une maison neuve équipée du meilleur appareil de chauffage à combustible fossile pourrait s'attendre à une amélioration de 30%. En 2009, des chercheurs de l'Université d'État de l'Oklahoma à Stillwater, dans l'Oklahoma, ont déclaré qu'une maison existante dotée d'un ancien appareil de chauffage pourrait s'attendre à une amélioration de l'efficacité d'environ 50% en passant à la géothermie. Institut de technologie de l'Oregon ont découvert que la géothermie pourrait permettre aux propriétaires d'économiser entre 201 et 601 TP3T par an.

Les coûts d'entretien courants sont comparables à ceux des systèmes de chauffage et de climatisation traditionnels. Une boucle correctement installée et enterrée peut durer près de 50 ans. Les éléments mécaniques sont installés à l'intérieur et ne nécessitent généralement que des contrôles périodiques et des changements de filtre.

Chauffage de l'eau par pompe à chaleur géothermique

En rafraîchissant la maison en été, une pompe à chaleur géothermique crée un sous-produit utile : l'air chaud qu'elle évacue peut à son tour être utilisé pour chauffer l'eau (grâce à ce qu'on appelle, de manière impressionnante, un désurchauffeur). L'inconvénient est que pendant les mois d'hiver ou dans les régions plus fraîches du pays, une unité conventionnelle ne peut pas produire suffisamment d'eau chaude pour répondre aux besoins d'une famille moyenne. Par conséquent, une source d'eau chaude supplémentaire est nécessaire.

Tirer le meilleur parti de votre système géothermique

Ne vous attendez pas à ce qu’un nouveau système résolve le problème tous vos problèmes de chauffage domestique à moins que vous ne réduisiez votre charge de chauffage. Scellez toutes les fuites pour éliminer les courants d'air. Vérifiez pour être sûr coupe-froid est en bon état et le système de conduits ne fuit pas. Envisagez d'avoir un audit énergétique de la maison fait.

Qui est le plus susceptible d’économiser sur les factures d’électricité à long terme grâce à la géothermie ? Les propriétaires de grandes maisons qui doivent déjà faire face à des factures mensuelles de chauffage et de climatisation élevées. Le seul problème est que pour qu’une pompe à chaleur géothermique puisse desservir correctement une grande maison, il faut une surface de terrain proportionnellement plus grande pour puiser la chaleur. Sur un terrain de taille modeste, cela pose un dilemme. Une solution possible consiste à installer les tuyaux verticalement, et non horizontalement, mais les coûts associés à l’installation de tuyaux verticaux sont souvent prohibitifs.