Comment fonctionne le chauffage géothermique (source de terre) ?




Les systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques, également appelés pompes à chaleur géothermiques, fonctionnent très différemment des fourneaux ou des chaudières traditionnels. Au lieu de brûler des combustibles fossiles comme le pétrole, le propane ou le gaz naturel, la géothermie utilise la température constante de votre pelouse pour chauffer votre maison. En été, elle utilise cette même température souterraine pour fournir une climatisation centrale super efficace, sans que le bruyant condenseur ne soit installé à l’extérieur. Comme elle fonctionne à partir d’une énergie renouvelable trouvée sous terre, elle ne produit aucune émission de carbone sur place et son efficacité se situe entre 300 et 600 %, ce qui a incité le ministère de l’énergie et l’EPA à déclarer que la géothermie est « l’un des systèmes de chauffage, de refroidissement et de production d’eau chaude les plus efficaces et les plus écologiques qui soient ».

Cela dit, si vous avez déjà fait une sortie de classe dans un système de grottes, ou si vous avez déjà été dans un sous-sol non aménagé, ou peut-être dans une cave à vin, vous savez que la température sous terre est assez fraîche, autour de 55 degrés en fait. Alors comment, exactement, un système de chauffage géothermique utilise-t-il cette température constante de 55 degrés pour garder votre famille au chaud avec une efficacité inégalée ? Dans cet article, nous allons approfondir la science des systèmes de chauffage géothermiques, ou pompes à chaleur géothermiques, pour aller au fond de cette question.

Composants d’un système de chauffage géothermique

Presque tous les systèmes de chauffage comportent trois éléments : le combustible, le four ou la chaudière et le système de distribution. Par exemple, si votre maison dépend du mazout pour se maintenir au chaud, vous reconnaîtrez le combustible comme du mazout qui vit généralement dans des réservoirs rouillés dans votre sous-sol, ce combustible va dans le fourneau où il est brûlé pour générer de la chaleur par combustion, cette chaleur sera ensuite distribuée dans toute la maison par le biais de radiateurs ou d’un système de chauffage, de ventilation et de climatisation.
La géothermie a également trois composantes à peu près analogues, mais les deux premières sont ce qui la rend si différente des systèmes de chauffage traditionnels : boucles de terreun système souterrain qui exploite l’énergie thermique de votre pelouse ; et un pompe à chaleur alimenté par l’électricité, qui fait circuler un liquide dans ces tuyaux pour exploiter cette énergie et la convertir efficacement à une température plus élevée. Enfin, un système de chauffage, de ventilation et de climatisation distribue cette chaleur pour garder votre famille au chaud. Les systèmes de chauffage géothermique peuvent également être appelés les pompes à chaleur géothermiques ou GSHPs précisément parce qu’il sources la chaleur souterraine en utilisant des boucles de terre pour alimenter un pompe à chaleur.

Boucles de terre

L’énergie thermique, ou chaleur, est mesurée en BTU. Tout système de pompe à chaleur fonctionne en rassemblant des BTU d’un endroit et en les transférant à un autre. Les boucles de sol sont ce qui met la « source de sol » dans la « pompe à chaleur géothermique ». Il existe quelques types différents de systèmes de boucle de terre, mais ils remplissent tous la même fonction de base : exploiter les BTU renouvelables, ou l’énergie thermique de la terre en faisant circuler un liquide thermoconducteur sous terre pour l’envoyer dans une pompe à chaleur.

Un système géothermique Espace Chauffage utilise des boucles de terre verticales, où des tuyaux sont installés entre 200 et 500 directement dans la terre. Les boucles souterraines verticales sont installées à l’aide d’un équipement de forage de puits et sont creusées dans la maison pour être raccordées à une pompe à chaleur. Ces tuyaux sont faits d’un matériau en polyéthylène haute densité très conducteur et très durable et font circuler un mélange d’eau et de propylène glycol, un antigel de qualité alimentaire, qui absorbe la température du sol.

Il est important de noter que les boucles de terre ne génèrent pas de chaleur sous terre. La fonction d’un système de boucle souterraine est d’absorber l’énergie thermique (BTU) de la terre afin de la transférer à une pompe à chaleur et de la convertir efficacement en chaleur pour votre maison. Si cela signifie que vous ne pouvez pas utiliser les boucles souterraines pour chauffer votre entrée, cela signifie également qu’une fois enterré, votre système géothermique ne risque pas de perturber votre pelouse et votre jardin. En fait, les systèmes à boucle de sol de Espace Chauffage sont conçus pour durer plus de cinquante ans et ne devraient nécessiter aucun entretien.

Le nombre de BTU nécessaires pour chauffer votre maison varie en fonction de quelques facteurs : la taille de la maison, l’isolation et les conditions du sol de votre propriété. Par conséquent, il est important que la taille et le nombre de boucles de terre installées soient à la hauteur des besoins de votre maison. De nombreuses maisons nécessitent plus d’une boucle souterraine, avec des boucles verticales, ce qui signifie qu’il faut forer plusieurs puits à au moins six mètres de distance pour absorber suffisamment de BTU pour alimenter votre pompe à chaleur. Espace Chauffage utilise une technologie logicielle propriétaire pour concevoir avec précision un système de boucle souterraine qui s’adaptera à votre maison et gardera votre famille au chaud.

Pompes à chaleur

L’installation d’une pompe à chaleur géothermique peut entraîner une réduction de 50 % des coûts énergétiques annuels.

Maintenant que nous savons comment le chauffage géothermique tire l’énergie thermique de la terre, il nous reste à savoir comment nous pouvons chauffer nos maisons avec cette énergie. Après tout, 55 degrés, c’est peut-être mieux que la température extérieure d’un soir de janvier, c’est l’idée que se font peu de gens d’un confort douillet. C’est là qu’intervient la pompe à chaleur.

En termes simples, les pompes à chaleur sont des appareils alimentés par l’électricité qui recueillent l’énergie thermique d’un endroit et la transfèrent à un autre. Même si vous n’avez jamais entendu parler d’une pompe à chaleur, vous utilisez probablement cette technologie tous les jours : les réfrigérateurs fonctionnent en transférant la chaleur de l’intérieur de votre réfrigérateur vers l’extérieur. Pour le chauffage de votre maison, il existe des pompes à chaleur à air (ASHP) et des pompes à chaleur géothermiques (GSHP).

Une pompe à chaleur géothermique fait circuler mécaniquement cette solution liquide thermoconductrice dans les boucles de terre. Après avoir absorbé l’énergie thermique du sol, cette solution retourne ensuite dans la pompe à chaleur et échange son énergie thermique avec le réfrigérant liquide à l’intérieur de la pompe à chaleur. Ce réfrigérant est ensuite transformé en vapeur et comprimé. Le fait de comprimer cette vapeur augmente sa température. Une fois que cette vapeur est suffisamment chaude, elle entre dans un échangeur de chaleur qui transfère cette chaleur à l’air. L’air chaud circule ensuite dans les conduits de chauffage, de ventilation et de climatisation de votre maison.

Comme son nom l’indique, une pompe à chaleur à air, ou ASHP, recueille les BTU de l’air extérieur et les transfère dans votre maison par le biais de conduits de CVC ou de mini-splits. Tout comme les pompes à chaleur géothermiques, les pompes à chaleur à air constituent un moyen efficace et neutre en carbone de chauffer votre maison tout en assurant la climatisation sans frais supplémentaires.

La différence entre les PSSA et la géothermie, ou pompes à chaleur géothermiques, réside dans la consistance de la source de cette énergie thermique. Plus la température extérieure est froide, plus les pompes à chaleur géothermiques doivent travailler dur pour exploiter les BTU afin de chauffer votre maison. Cela signifie que plus la température extérieure baisse, plus l’efficacité de votre pompe à chaleur géothermique diminue et qu’après un certain temps, il n’y a plus assez de BTU dans l’air pour les transférer dans votre maison et vous devrez recourir à un système de chauffage d’appoint. Contrairement à l’air extérieur, la température du sol est constante, quelle que soit la température extérieure, les pompes à chaleur géothermiques fonctionnent toujours avec un rendement de 300 à 600 %, même pendant les nuits d’hiver les plus froides.

Un système de chauffage géothermique est le moyen le plus efficace et le plus écologique de chauffer votre maison. En outre, les systèmes géothermiques fournissent également une climatisation centrale hyper efficace. Ainsi, en plus de vous faire économiser de l’argent et de réduire votre empreinte carbone, les pompes à chaleur géothermiques permettent à votre famille de vivre plus confortablement toute l’année. Qu’attendez-vous ? Découvrez dès aujourd’hui si votre maison est éligible à la géothermie Espace Chauffage.

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