Comment acheter une pompe à chaleur géothermique?
Avant de décider d'acheter une thermopompe géothermique, nous devons consulter des professionnels. Un concepteur et installateur fiable, avant de recommander un modèle d'appareil adapté, vérifiera la zone climatique de notre maison, la section géologique de la terre à proximité immédiate et les pertes de chaleur dans notre bâtiment.
À quels paramètres devez-vous faire attention?
Pour qu'une pompe à chaleur géothermique chauffe efficacement la maison et fournisse de l'eau pour le lavage, sa puissance doit être choisie par un concepteur ou un installateur. Plus il est élevé, plus l'appareil est cher. De plus, une pompe plus puissante nécessite une source de chaleur plus grande, et donc plus chère, plus faible (c'est-à-dire une installation dans le sol d'où l'énergie thermique est obtenue).
La mesure de l'efficacité de la pompe est le coefficient de performance (COP), qui exprime le rapport entre la puissance de chauffage et la quantité d'électricité consommée par celle-ci. Si les paramètres de l'installation sont correctement sélectionnés, le COP atteint une valeur de 4-5, ce qui signifie qu'à partir de chaque kilowattheure d'électricité fourni, nous pouvons obtenir 4-5 kWh d'énergie thermique. Rappelez-vous cependant que plus la différence de température entre la source de chaleur inférieure et supérieure (installation de chauffage) est grande, plus l'efficacité de la pompe est faible. Sa puissance diminue également avec l'abaissement de la température de la source de chaleur.
Lorsque vous comparez des appareils de différents fabricants, prêtons attention à l'étiquette énergétique. Vous y trouverez des informations sur l'efficacité de la pompe souterraine dans une installation avec radiateurs ou chauffage par le sol à eau et lors du chauffage de l'eau pour le lavage. L'étiquette indique également le niveau de bruit pendant le fonctionnement de la pompe - généralement il ne dépasse pas 50 dB (à titre de comparaison, une conversation forte est de 60 dB).
Quels sont les types de pompes à chaleur géothermiques?
Il existe deux modèles de pompes à chaleur géothermiques sur le marché:
compact - souvent désigné par les fabricants comme un centre de chauffage complet. Sous le boîtier esthétique, se trouvent tous les éléments nécessaires, dont les plus importants sont: un compresseur avec échangeurs de chaleur, un ballon d'eau chaude, une pompe de circulation de saumure, une pompe de circulation du système de chauffage, des équipements de sécurité et une automatisation. Ces types de pompes à chaleur ressemblent à des réfrigérateurs. Ils sont également assez silencieux en fonctionnement - les sons de la pompe compacte peuvent être comparés au fonctionnement d'un lave-vaisselle;
avec un réservoir d'eau chaude séparé - en raison de sa taille et de l'équipement nécessaire (pompes de circulation, vannes) et de la nécessité d'accéder à tous les composants, un tel ensemble prend beaucoup de place. Il est donc préférable de le placer dans une pièce séparée, par exemple un local technique. Les experts recommandent cette solution en particulier lorsqu'une consommation importante d'eau chaude est attendue. Cela se produit lorsque nous installons une baignoire d'hydromassage ou un panneau de douche avec jets de massage dans l'une des salles de bain.
J ai-je choisi la puissance de la pompe à chaleur ni trop ni trop peu?
Grzegorz Łukasik, expert BOSCH ERMOTECH:
Avant d'acheter et d'installer une pompe à chaleur géothermique, un bilan thermique du bâtiment doit être effectué, qui déterminera ses gains et ses pertes de chaleur. La réalisation de ces calculs permet une détermination précise de l'appareil à utiliser. Idéalement, ils devraient être préparés par un concepteur ou un représentant d'une entreprise d'installation. De plus, il est de plus en plus courant que les conceptions de maisons unifamiliales toutes faites
contiennent déjà ces informations.
Il ne vaut pas la peine d'acheter une pompe avec trop de puissance, bien que le surdimensionnement de l'appareil n'affecte pas le fonctionnement du système de chauffage central. Cependant, il est associé à des dépenses financières plus importantes.
Selon certains concepteurs d'installations sanitaires, il est préférable d'utiliser une pompe à chaleur souterraine légèrement plus petite qu'elle ne résulte des calculs (le plus souvent, un appareil est sélectionné pour 70 à 90% de la demande de chaleur du bâtiment). Cela est dû au fait que la puissance de chauffage maximale n'est nécessaire que pendant une douzaine ou plusieurs dizaines de jours pendant toute la saison de chauffage, lorsqu'il y a de fortes gelées à l'extérieur. Pendant ce temps, la puissance manquante est reconstituée à partir d'une source de chaleur supplémentaire, elle peut être
par exemple, une chaudière ou un radiateur électrique. L'avantage de cette solution est qu'au stade de l'investissement, un appareil avec une puissance de chauffage inférieure est moins cher à l'achat. Cependant, les coûts d'exploitation peuvent être légèrement plus élevés dans ce cas. Cependant, si l'on prend en compte les économies obtenues au stade de l'investissement, une dizaine d'années doivent s'écouler avant que les dépenses d'achat et de fonctionnement de la pompe à chaleur soient égales aux coûts d'achat d'un appareil sélectionné pour 100% de la demande de chaleur.
Photo: daikin
Qu'est-ce qui détermine l'efficacité de la pompe à chaleur?
Grzegorz Łukasik, expert BOSCH ERMOTECH:
L'indice qui décrit l'efficacité d'une pompe à chaleur est le coefficient COP calculé selon des normes spécifiques. Plus sa valeur est élevée, meilleur et plus économique l'appareil fonctionne. En pratique, le COP détermine la quantité d'énergie thermique qui sera produite à partir d'une unité d'énergie fournie à l'appareil. Par exemple, certaines pompes au sol atteignent même un COP de 5. Cela signifie que leur efficacité peut atteindre 500%. Rappelez-vous cependant que le coefficient COP ne détermine que le rendement instantané, car la température de fonctionnement de la pompe à chaleur souterraine change pendant la saison de chauffage. L'efficacité de l'appareil est étroitement liée à des paramètres tels que: la température de la saumure ou la température d'alimentation du système de chauffage.
Une installation de source de chaleur correctement sélectionnée fournit la bonne quantité d'énergie thermique à la température requise. Plus il est élevé, plus l'appareil fonctionne efficacement. La température d'alimentation de la source de chaleur supérieure (chauffage par le sol ou radiateurs) est également importante - ici c'est l'inverse, la plus basse est la meilleure. Par conséquent, le chauffage par le sol est une option plus recommandée, car la température de l'eau circulant dans les tuyaux ne dépasse généralement pas 35 degrés C.
De quoi une thermopompe de bonne qualité doit-elle être équipée?
Stefan Żuchowski conseiller technique VAILLANT:
Une installation de pompe à chaleur, qu'il s'agisse d'un modèle avec un réservoir d'eau chaude séparé ou d'un modèle compact, comprend un certain nombre de composants allant d'un système de réfrigération avec compresseur, échangeurs de chaleur et détendeur, aux pompes de circulation, vanne de dérivation, chauffage électrique et contrôleur. Dans le passé, il fallait beaucoup d'espace pour installer l'équipement nécessaire. Les appareils compacts qui contiennent tous les éléments les plus importants sont une solution très populaire aujourd'hui. Tout d'abord, il s'agit d'un circuit frigorifique, équipé en plus d'un certain nombre de capteurs de température et de pression. Grâce à cela, nous pouvons surveiller en permanence la consommation d'énergie thermique du sol et la consommation d'électricité. Un autre élément important est le réservoir d'eau chaude.En règle générale, il a une grande capacité, de l'ordre de 170 à 200 l, ce qui vous permet de fournir de l'eau chaude pour un bain du soir ou du matin. L'intégration du réservoir de stockage avec la pompe à chaleur réduit non seulement considérablement la portée et le coût des travaux de montage, mais également les pertes de chaleur dans l'installation déjà en fonctionnement. La solution recommandée est un réservoir en acier inoxydable, qui ne nécessite pas de protection contre la corrosion, et donc aucune inspection annuelle de l'anode en magnésium. Dans le transport de l'énergie thermique de l'environnement vers le bâtiment, il est important d'avoir un débit approprié aussi bien dans la source souterraine que dans l'installation interne (au sol ou avec radiateurs). À cette fin, des pompes de circulation à économie d'énergie sont installées dans des pompes à chaleur. Ils ne consomment que 50-70 W (à titre de comparaison, c'était 200-250 W auparavant).C'est assez important car ils travaillent parfois plus de 2000 heures par an. De nombreuses pompes géothermiques permettent d'abaisser la température des pièces avec chauffage au sol en été. Cette solution est beaucoup moins chère (mais pas aussi efficace) que si nous utilisions la climatisation. De plus, la chaleur évacuée de la maison peut être stockée dans le sol, grâce à quoi le sol se régénérera plus rapidement et au début de la saison de chauffage, la pompe fonctionnera encore plus efficacement.De plus, la chaleur évacuée de la maison peut être stockée dans le sol, grâce à quoi le sol se régénérera plus rapidement et au début de la saison de chauffage, la pompe fonctionnera encore plus efficacement.De plus, la chaleur évacuée de la maison peut être stockée dans le sol, grâce à quoi le sol se régénérera plus rapidement et au début de la saison de chauffage, la pompe fonctionnera encore plus efficacement.
Le régulateur météo qui gère la pompe à chaleur est également une partie très importante du système. Il ajuste en permanence l'efficacité de l'installation de la pompe à chaleur aux pertes de chaleur réelles du bâtiment. S'il s'agit également d'un contrôleur de système, il peut également gérer le fonctionnement du système de ventilation ou de l'installation avec des capteurs solaires et un radiateur électrique.
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Comment installer une pompe à chaleur géothermique?
L'élément le plus coûteux d'un système de chauffage par pompe à chaleur géothermique est l'installation de saumure. Cependant, des économies déraisonnables ne peuvent être réalisées ici. Ils peuvent être désastreux tant pour la pompe à chaleur que pour l'ensemble du système de chauffage. cependant, comme pour l'appareil lui-même, il ne nécessite pas de salle d'installation spéciale.
Quels sont les types de sources de chaleur?
L'énergie du sol peut être collectée par un collecteur au sol (échangeur horizontal) ou des sondes au sol (échangeur vertical). Ce sont des tuyaux en plastique enterrés (généralement en polyéthylène) à travers lesquels s'écoule un mélange eau-glycol, appelé saumure. Il recueille la chaleur du sol et la transporte vers l'échangeur de la pompe à chaleur.
Collecteur horizontal
Photo: Sofath
Cette solution est populaire car elle est relativement facile à mettre en œuvre. Les tuyaux sont posés assez peu profonds - à une profondeur d'environ 20 cm sous la couche de gel (selon la zone climatique, 1 à 1,6 m sous le niveau du sol), avec un espacement de 60 à 90 cm. Diverses méthodes sont utilisées pour effectuer l'excavation. Vous pouvez retirer complètement le sol de la zone sélectionnée ou effectuer de nombreuses excavations parallèles ou utiliser un équipement spécialisé, c'est-à-dire une pelle à chaîne, avec laquelle le tuyau est inséré dans une tranchée étroite. La superficie qui doit être allouée au capteur horizontal dépend de la puissance de la pompe à chaleur requise et du type de sol et du degré d'irrigation. À titre indicatif, on suppose queque pour un bâtiment nouvellement construit et bien isolé, il faut deux fois plus de surface de terrain que la surface de la maison. Ce principe fonctionne lorsque le sol est correctement saturé en eau (alors il stocke bien la chaleur).
Collecteur vertical
Photo: Sofath
Lors de son installation, des tuyaux en polyéthylène d'un diamètre de 32 ou 40 mm sont utilisés, qui sont insérés dans de longs puits verticaux (également appelés sondes). Habituellement, les forages mesurent au maximum 100 m, l'avantage de les forer est la possibilité d'obtenir une quantité d'énergie thermique importante à partir d'un seul forage - même 4 kW. En conséquence, il suffit souvent de ne pas forer plus de 2-3 forages pour fournir la quantité de chaleur requise à la pompe. La distance entre les forages doit être d'environ 10% de la profondeur, c'est-à-dire jusqu'à 10 m. Par conséquent, par rapport à un collecteur plat, la portée des travaux de terrassement dans ce cas est beaucoup plus petite.
Du fait que la chaleur est prélevée à une profondeur considérable, même lors de fortes gelées, la température dans le collecteur vertical ne baisse pas rapidement. La légère baisse de température autour des puits en hiver est principalement liée à l'extraction intensive d'énergie thermique de la source souterraine. Le sol se réchauffe ensuite lentement du printemps à l'automne au fur et à mesure que la chaleur est transférée du sol aux forages. En conséquence, la température de la saumure s'écoulant dans les trous de forage change peu, de 5-7 ° C au début de la saison de chauffage à 2-3 ° C à la fin. En conséquence, la pompe à chaleur fonctionne avec un rendement constant et élevé.
Quand choisir un collecteur horizontal?
Małgorzata Smuczyńska, responsable de la marque NIBE:
Un échangeur de chaleur au sol horizontal peut être réalisé lorsqu'il y a un grand terrain non développé autour de la maison. Par exemple, pour un bâtiment d'une superficie de 200 à 240 m2, pour lequel une pompe à chaleur d'une puissance de chauffage de 10 kW (capacité de refroidissement de 7,5 kW) a été sélectionnée, la surface requise de la parcelle pour la pose des tuyaux de l'échangeur sera de 450 m2. Il s'agit d'un calcul effectué sur la base des hypothèses contenues dans les directives PORT PC (Organisation polonaise pour le développement de la technologie des pompes à chaleur), pour un système à faible paramètre et un sol humide, argilo-sableux avec un ensoleillement normal et en supposant un rendement thermique de 20 W / m2. Si la parcelle sur laquelle se trouve la maison est plus sèche et plus lâche, la longueur des tuyaux collecteurs doit être plus grande,et donc - la zone de son arrangement augmentera. À mesure que la puissance de la pompe à chaleur augmente, nous aurons besoin de plus de chaleur provenant du sol, de sorte que la longueur et la surface du capteur augmenteront également.
De plus, la température du sol à la profondeur où est placé l'échangeur horizontal varie d'environ 6 à 13 ° C selon la saison et il est naturel que le sol autour de l'échangeur se refroidisse à la fin de la saison de chauffe. Par conséquent, il est nécessaire de le régénérer au printemps et en été à partir des précipitations et du rayonnement solaire, il faut donc se rappeler que le sol recouvrant l'échangeur ne doit pas être durci ou planté de végétation avec un système racinaire profond. Il est préférable d'installer une pelouse ici.
Quand choisir un collecteur vertical?
Tomasz Tchórzewski SOFATH Responsable technique:
Les collecteurs verticaux sont une solution conçue pour les maisons avec de petits jardins ou où le terrain est irrégulier. Leur plus grand avantage est la petite surface - par rapport aux collecteurs horizontaux - nécessaire à l'installation du système. C'est aussi une option volontiers utilisée par les investisseurs qui modernisent un ancien système de chauffage dans une maison déjà habitée. Grâce à cela, vous pouvez limiter la portée des travaux afin de ne pas détruire le jardin déjà aménagé.
Chaque échangeur de chaleur au sol doit être fabriqué conformément aux recommandations du fabricant et aux principes de la pratique de l'ingénierie. Il est nécessaire de maintenir des distances adéquates avec les arbres, les bâtiments et les installations techniques telles que le raccordement à l'eau et les égouts. Ceci s'applique également aux sondes verticales, bien que répondre à ces exigences soit plus simple dans ce cas.
Les échangeurs de chaleur souterrains verticaux nécessitent des sondes à la profondeur appropriée. Le prix comprend les frais de préparation du plan de travaux géologiques et de forage. Pour les sondes d'une profondeur de 30 à 100 m, utilisées pour l'installation de pompes à glycol, il est nécessaire de préparer un plan de travail géologique soumis au service de protection de l'environnement de la mairie ou du bureau de district. Il est également nécessaire de préparer une documentation telle que construite.
Pour les forages de plus de 100 m de profondeur, il est en outre nécessaire qu'une personne autorisée prépare un plan d'opération approuvé par le bureau des mines du district. De plus, les personnes effectuant les forages doivent avoir les qualifications de l'Autorité supérieure de contrôle minier. Il est beaucoup plus simple d'installer des systèmes sans glycol, c'est-à-dire des pompes à chaleur utilisant la technologie d'évaporation directe, où des forages jusqu'à 30 m de profondeur sont réalisés, et aucun permis ou notification n'est requis, sauf s'ils sont réalisés dans des zones minières.
Allons-nous sécher la maison avec une pompe à chaleur?
N'utilisez pas de thermopompe géothermique pour sécher une maison nouvellement construite. La taille de l'installation géothermique est choisie de manière à ce que la quantité d'énergie qui y est stockée soit suffisante pour chauffer le bâtiment et préparer de l'eau chaude. Malheureusement, de nombreuses personnes commencent l'installation avec une pompe à chaleur à l'automne pour sécher les chapes et toute la structure du bâtiment, en vue de se déplacer avant la nouvelle année. Et cela nécessite généralement beaucoup de chaleur. Par conséquent, avant de démarrer la pompe, le bâtiment doit être séché en utilisant d'autres sources de chaleur, par exemple une cheminée ou un radiateur.
Lieu d'installation
Photo: Stiebel Eltron
Photo Ci-dessus: L'électricité est nécessaire pour le fonctionnement de la pompe à chaleur. Par conséquent, en cas de panne du réseau, il vaut la peine d'installer un générateur d'énergie.
Bien que la pièce dans laquelle nous placerons la pompe à chaleur géothermique ne doive pas répondre à des exigences particulières, cela ne signifie pas que chaque endroit de la maison sera approprié. Lors de l'installation de cet équipement, tenez compte de sa taille et du nombre d'équipements requis, de la nécessité de fournir un accès pour toute réparation et du niveau de bruit qu'il produit pendant le fonctionnement. Pour cette raison, la pompe est le plus souvent installée dans une salle polyvalente.
Si nous aménageons le chauffage au sol dans toute la maison, l'installation de la pompe à chaleur n'est pas compliquée. Habituellement, cela se résume à l'installation d'un appareil compact. Un tel ensemble peut facilement s'adapter, par exemple, dans un garde-manger. Cependant, si nous installons un chauffage au sol au rez-de-chaussée de la maison et utilisons des radiateurs au premier étage, un réservoir tampon supplémentaire est nécessaire (pour que la pompe à chaleur fonctionne dans des cycles plus longs) et des pompes de circulation séparées. Une installation aussi étendue nécessite généralement une pièce plus grande.
Pour des raisons pratiques, il est préférable de positionner la pompe contre un mur extérieur. Au moins deux fils (parfois 4 ou même 6) de l'installation de source de terre doivent être conduits à l'appareil. Bien que vous puissiez placer la pompe dans un évidement étroit, il est préférable de permettre l'accès non seulement par l'avant, mais également par le côté. Cela permettra au technicien de service d'effectuer plus facilement les réparations si nécessaire.
Les pompes modernes sont généralement plus silencieuses que de nombreux réfrigérateurs. Cependant, il faut se rappeler que les jours de gel, les pompes à chaleur fonctionnent même plusieurs heures par jour. Ensuite, un son doux mais prolongé et monotone peut être irritant. Il est donc préférable de placer l'appareil dans une pièce éloignée du salon, et certainement loin de la chambre.
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Comment utiliser une pompe à chaleur géothermique?
Après le montage et le réglage des paramètres de fonctionnement sur le panneau de commande, la pompe à chaleur géothermique ne nécessite aucun entretien. De plus, de plus en plus de fabricants offrent la possibilité de télécharger une application gratuite spéciale. Il fonctionne sur les smartphones et les tablettes, vous pouvez donc superviser le fonctionnement de l'installation et de la pompe, ainsi que diagnostiquer les pannes éventuelles.
De quel entretien une thermopompe géothermique nécessite-t-elle?
Marek Bosiacki Responsable technique STIEBEL ELTRON:
La pompe à chaleur ne nécessite pratiquement aucun entretien. Tous les réglages spécialisés de ses paramètres de fonctionnement sont adaptés à une maison et à un système de chauffage spécifiques lors du premier démarrage. Les pompes sont généralement équipées de régulateurs avancés qui permettent une régulation entièrement automatique du système en fonction de la température extérieure (c.-à-d. Automatisation météorologique). Les régulateurs peuvent être en plus équipés d'une sonde de température interne (thermostat d'ambiance), qui permettra une correction automatique de la courbe de chauffage programmée en usine (elle détermine la hauteur de la température de l'eau dans le système par rapport à la température extérieure).
Après le démarrage de la pompe à chaleur par un spécialiste, le rôle de l'utilisateur est limité à d'éventuelles modifications des valeurs de température ambiante et d'ECS, au réglage des programmes horaires ou à la programmation du mode vacances pour un trajet plus long. La plupart des fabricants de pompes à chaleur autorisent le contrôle à distance des pompes à chaleur via un smartphone, une tablette ou un ordinateur portable. De n'importe où dans le monde, vous pouvez modifier les paramètres de base de l'appareil ou allumer / éteindre l'appareil.
Lorsqu'il s'agit de l'entretien de la thermopompe souterraine, selon les recommandations du fabricant, nous devons confier ces activités à un technicien d'entretien spécialisé du fabricant ou à un installateur disposant des autorisations appropriées. Habituellement, pendant la période de garantie (elle peut aller jusqu'à 7 ans), la pompe à chaleur doit être inspectée une fois par an, bien que toutes les entreprises ne l'exigent pas. L'examen est réduit aux activités de service typiques des systèmes de chauffage, à savoir le nettoyage des filtres, la vérification de la pression dans l'installation et dans les cuves à membrane, la vérification du fonctionnement des protections électriques, etc. De plus, le système de refroidissement et la concentration de la solution de glycol doivent être vérifiés.
