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Lors de la construction d'une maison, nous devons prendre de nombreuses décisions techniques importantes qui affectent ses coûts d'entretien ultérieurs: du choix de la structure du bâtiment, en passant par le système de ventilation, au mode de chauffage. Bien sûr, nous aimerions que notre maison soit aussi bon marché que possible à entretenir et que la source de chaleur utilisée - sans entretien, et de préférence - écologique. La pompe à chaleur peut fournir cela. La seule question est de savoir lequel choisir.
Nos conditions
Aucun expert responsable ne sélectionnera une pompe à chaleur sans connaître les conditions dans lesquelles elle fonctionnera. Ils déterminent en grande partie quelle pompe fonctionnera pour chauffer la maison. Avant de prendre une décision, il doit donc savoir:
- dans quelle zone climatique se trouve notre maison;
- quel est le niveau des eaux souterraines sur la parcelle;
- quelle est la composition chimique des eaux souterraines;
- quelle est la section géologique de la terre dans le voisinage immédiat;
- quelle est la demande de chaleur et si la pompe sera la seule source de chaleur.
Habituellement, nous ne pouvons fournir qu'une partie de ces informations à la fois, et la plupart doivent encore être vérifiées. Il est préférable de commencer par parler à vos voisins les plus proches, en leur demandant s'ils ont un puits, quelle est la profondeur de l'eau, s'il y a eu des difficultés à le forer, et enfin s'ils ont fait des tests d'eau. Si les voisins ne nous aident pas, nous nous retrouvons avec un forage d'essai, à moins que nous n'ayons pas accès à un approvisionnement en eau et que nous allons construire notre propre puits. Lors du forage, nous devrions obtenir presque toutes les informations sur le sol et les eaux souterraines. Ce n'est qu'après les avoir analysés que l'installateur peut choisir une pompe qui assure un approvisionnement adéquat en chaleur dans la maison, et en même temps - optimale en termes de rentabilité de l'investissement.




Où obtenir de l'énergie De la
manière la plus simple de décrire une pompe à chaleur, vous pouvez dire qu'il s'agit d'un appareil de chauffage qui «pompe l'énergie thermique», c'est-à-dire augmente sa température. Cette énergie est extraite de la source de chaleur inférieure - qui peut être l'eau souterraine ou de surface, les eaux usées, le sol, ainsi que l'air et l'énergie solaire - et transférée à la source de chaleur supérieure, c'est-à-dire le système de chauffage de notre maison. L'électricité tirée par la pompe du réseau électrique n'est utilisée que pour entraîner le compresseur, c'est-à-dire l'élément principal pompant l'énergie thermique.
Le choix d'une source de chaleur est la première et probablement la décision la plus importante lors de la planification de l'installation d'une pompe à chaleur. Dans les maisons unifamiliales, la source de chaleur la plus basse est généralement l'air extérieur, les eaux souterraines ou le sol.
L'énergie de l'air
Il est plus facile d'utiliser l'air extérieur comme source de chaleur la plus basse. Il suffit de placer un échangeur de chaleur à l'extérieur du bâtiment, c'est-à-dire quelque chose comme un refroidisseur, à travers lequel le ventilateur forcera le flux d'air. À la surface de l'échangeur, l'air sera refroidi, il donnera donc à la pompe une partie de son énergie thermique. Très souvent, toute la pompe à chaleur à air est placée à l'extérieur de la maison. Cela ressemble à une grande boîte avec deux ouvertures: l'une aspire de l'air et l'autre éjecte de l'air. Seules des conduites d'eau chaude sont introduites dans le bâtiment.
Malheureusement, une telle pompe n'est pas une source de chaleur stable. En effet, la quantité d'énergie contenue dans l'air dépend de son humidité (bien sûr, pour le dire simplement): plus il fait froid, moins il contient d'humidité et plus sa capacité énergétique est faible. En dessous de 0 ° C, sa capacité énergétique diminue considérablement, d'où le rendement de la pompe à chaleur également de manière significative. À une température de -10 ° C, la pompe à chaleur aérothermique fournit déjà presque autant d'énergie qu'elle en tire du réseau. À un peu plus bas, il s'éteint du tout. Par conséquent, ces pompes doivent toujours être installées avec une source de chaleur d'appoint.
Les pompes à chaleur aérothermiques, malgré leurs inconvénients évidents, présentent des avantages. Tout d'abord, ce sont des prix bas et un montage simple. Ils fonctionnent bien dans certaines régions - le centre de la Pologne et sur la côte, où les températures moyennes de la saison de chauffage oscillent autour de 0 ° C. Il y a relativement peu de jours où la température descend bien en dessous de zéro. Parfois, l'analyse économique montre qu'une telle solution est optimale pour un bâtiment spécifique.
Énergie souterraine
Une autre façon dont une pompe à chaleur consomme de l'énergie est d'utiliser les eaux souterraines. Deux puits doivent être forés à cet effet. L'eau est tirée du premier, dont une partie de l'énergie est extraite. De l'eau réfrigérée (de quelques degrés) est déversée dans le second.
Le système est efficace et fonctionne parfaitement lorsque trois conditions de base sont remplies:
  • la pompe à chaleur peut être placée dans une pièce chaude - grâce à cela, l'eau qui circule dans le système ne gèlera pas;
  • les eaux souterraines ont une composition chimique appropriée qui ne change pas avec le temps. Par exemple, s'il a une teneur en fer ou en manganèse trop élevée, l'échangeur dans la pompe ou le puits de refoulement sera certainement bouché;
  • la capacité des deux puits est suffisante.
    Le système à deux puits est très peu coûteux à mettre en œuvre et a une efficacité énergétique très élevée. Il se caractérise par des paramètres thermiques stables tout au long de la saison de chauffage, quelles que soient les conditions météorologiques.
    Énergie du sol
    Vous pouvez également tirer de l'énergie du sol pour alimenter la pompe à chaleur. Habituellement, des tuyaux en plastique sont utilisés pour cela, remplis d'une solution de glycol ou de saumure, c'est-à-dire un fluide de travail qui prélève la chaleur du sol et la transporte vers le compresseur. Il peut également s'agir de tubes en cuivre remplis de propane.
    La disposition de ces tubes s'appelle un collecteur. Lorsque nous choisissons un collecteur horizontal, les tuyaux sont placés horizontalement - parallèlement les uns aux autres ou en spirales - à une profondeur de 1,2 à 1,8 m. Un tel collecteur nécessite plus ou moins deux fois plus de surface de terrain que la surface de la maison. Cette solution est relativement peu coûteuse à mettre en œuvre, mais son efficacité dépend largement de l'humidité du sol. Plus il est saturé d'eau, plus il contient de minéraux et plus sa porosité est faible, meilleures sont ses propriétés d'accumulation et sa conductivité thermique. Il arrive que le sol sec, fortement chauffé à l'automne et apportant à la pompe un très haut rendement, soit déjà fortement surrefroidi en fin de saison de chauffe,et les performances de la pompe diminuent considérablement. De plus, lorsque le capteur est trop petit par rapport aux besoins énergétiques de la maison, la pompe peut être désactivée en cas d'urgence. Par conséquent, il est recommandé de surdimensionner la source inférieure des pompes collectant l'énergie du sol et de sélectionner leur puissance de manière à ne pas en manquer même à des températures du sol plus basses.
    Si la surface de la parcelle est petite, un collecteur vertical (sondes géothermiques) peut être utilisé. Ensuite, des forages de 20 à 100 m sont percés, un tube simple ou double est inséré dans chaque tube se terminant par une forme en U. Les tubes font circuler un milieu de travail qui reçoit l'énergie du sol. Un tel collecteur nécessite très peu d'espace sur la parcelle et se caractérise par des paramètres de fonctionnement très stables, mais malheureusement il est assez coûteux.
    Sans projet, vous ne pouvez pas bouger
    Comme vous pouvez le constater, il existe de nombreuses façons d'alimenter la pompe à chaleur en énergie. Les exemples donnés ci-dessus, montrant différentes situations dans lesquelles une pompe à chaleur a été sélectionnée, montrent une chose: il est impossible de répondre clairement à la question de savoir quelle pompe est la meilleure. Le choix d'une solution nécessite à chaque fois une analyse technique et économique. Il est certain que vous devez rechercher les solutions les moins chères qui répondent le mieux aux attentes de l'investisseur. La conception technique de l'ensemble du système doit donc être effectuée par un concepteur expérimenté qui, tout en sélectionnant la source de chaleur inférieure, examinera de manière critique les possibilités de consommation d'énergie dans une zone donnée, puis, lors de la conception de la collecte d'énergie dans le bâtiment, conseillera ce qu'il faut faire pour minimiser sa consommation.Cela permettra de sélectionner une pompe avec une puissance inférieure, qui sera moins chère.
    La préparation de la conception technique nous donnera également l'occasion de comparer de manière fiable les offres de diverses entreprises pour la mise en œuvre de l'ensemble du système. Très souvent, l'un d'eux comprend un élément coûteux de l'installation - utile, mais pas toujours nécessaire, et dans une autre offre, il n'est pas disponible et rien n'est offert en retour. Cette dernière offre est évidemment moins chère. Nous devons également nous rappeler que chaque commerçant doit défendre son concept et que tout le monde a raison. Cependant, les commerçants ne prennent généralement pas en compte tous les problèmes liés au système de chauffage et à son adaptation à un bâtiment spécifique.

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