C'est un fait bien connu que chauffer une maison privée en utilisant pompe à chaleur- la méthode la plus efficace de toutes celles qui existent actuellement. Le sujet intéresse de nombreux propriétaires en raison de la hausse constante des prix de l'énergie ou de leur absence dans une zone donnée. Examinons de plus près ce qu'est le chauffage géothermique dans une maison privée, son fonctionnement et ce qui est nécessaire pour son installation.

Principe de fonctionnement des systèmes géothermiques

Si vous n'avez jamais touché l'arrière de votre réfrigérateur domestique, là où se trouve la grille de l'échangeur de chaleur, essayez-le. Vous constaterez que la grille est chaude. Il chauffe parce qu'il transfère la chaleur de espace interne où les produits sont stockés. En conséquence, la température intérieure diminue et la chaleur extérieure est dissipée dans la cuisine. C'est, machine frigorifique transferts l'énérgie thermique d'un endroit à un autre.

Une pompe à chaleur est la même chose qu’une machine frigorifique, sauf qu’elle fonctionne en sens inverse. C’est le principe de fonctionnement du chauffage géothermique, selon lequel la chaleur disponible à l’extérieur de la maison est transférée à l’intérieur pour la réchauffer. Théoriquement, toute substance ou corps dont la température est plus élevée zéro absolu(moins 273 ºС), contient de la chaleur sous forme d'énergie de mouvement moléculaire. Que dire de la température du sol en dessous du point de congélation, qui est toujours constante et reste comprise entre plus 5 et 7 ºС.

Pour référence. Vous pouvez le vérifier en descendant dans un sous-sol profond. La température de l'air y est la même toute l'année. Grâce à cela, pendant l’été, les systèmes de chauffage géothermiques peuvent fonctionner à l’envers, apportant de la fraîcheur au lieu de la chaleur dans la maison.

En soi, une température de +7 ºС n'est pas adaptée pour chauffer un bâtiment, cela est compréhensible. Le problème que résout un système de chauffage géothermique est justement de prélever une partie de cette chaleur, de la transformer et de la transférer dans la maison. A cet effet, un circuit d'évacuation de la chaleur est installé dans le sol à partir de nombreux tuyaux posés en dessous du point de congélation. Le liquide antigel se déplace en permanence dans le circuit, entraîné par une pompe de circulation.

Après avoir atteint la température de la terre, le liquide pénètre dans l'échangeur de chaleur - l'évaporateur. Là, il échange de la chaleur avec le deuxième circuit, où circule le réfrigérant (fréon) sous la pression créée par le compresseur. De ce fait, le réfrigérant s'évapore à basse température, éliminant un grand nombre de chaleur du circuit primaire.

Ensuite, en passant par le détendeur, le fréon pénètre dans le deuxième échangeur de chaleur - le condenseur. Dans le même temps, sa pression chute et le réfrigérant se condense, transférant la chaleur au troisième circuit - notre système de chauffage. C'est le principe du chauffage géothermique, lorsque le système transfère l'énergie de l'extérieur vers la maison avec coûts minimes. Après tout, il s’avère que son fonctionnement nécessite de l’électricité pour faire tourner les rotors des moteurs de compresseur et des pompes. En moyenne, 3 kW/h d'électricité seront utilisés pour chauffer une maison privée d'une superficie de 300 m2. Le principe de fonctionnement est décrit plus en détail dans la vidéo :

Types de systèmes géothermiques

En fait, les systèmes peuvent différer uniquement par la structure du circuit externe ; sinon, l'équipement utilisé est le même. Sur ce moment Il existe 3 types de contours externes :

• posé horizontalement dans le sol;
• sondes géothermiques verticales ;
• immergé jusqu'au fond du plan d'eau le plus proche.

Dans le premier cas, de nombreux tuyaux sont posés au fond d'une fosse horizontale d'une superficie calculée. L’inconvénient de cette méthode est que l’installation du chauffage géothermique nécessitera beaucoup d’espace. terrain et son utilisation est recommandée au stade de la construction d'une maison, lorsque vous pouvez creuser une fosse et enterrer les tuyaux directement sous la future maison.

Des sondes verticales sous forme de faisceaux de tuyaux avec liquide de refroidissement sont descendues dans des puits profonds. Cette méthode– le plus courant car il est disponible sur petites zones, déjà construit par le propriétaire. L'immersion du circuit jusqu'au fond d'un réservoir est utilisée lorsque cela est possible, c'est-à-dire si un tel réservoir existe. En termes d'efficacité du système, ces 3 méthodes sont pratiquement les mêmes ; la seule différence réside dans le coût de construction.

Conclusion. Le principal avantage des pompes à chaleur géothermiques pour le chauffage est leur rendement extrêmement élevé. Mais cet avantage est compensé par des inconvénients tels que la complexité et le coût trop élevé des travaux et des équipements. De plus, le système dépend de l'électricité, vous devrez donc dépenser de l'argent supplémentaire pour générateur diesel, afin de ne pas geler en cas d'arrêt.

Réservons tout de suite que le chauffage géothermique à faire soi-même est un mythe. Les travaux liés au calcul de la longueur des circuits et de la puissance de l'installation d'échange thermique, ainsi qu'au développement du projet dans son ensemble, ne peuvent être effectués que par un spécialiste dans ce domaine ayant une formation et une expérience en ingénierie. Quant à la mise en œuvre du projet, vous ne pouvez pas vous passer de matériel de terrassement ou de forage ; vous ne creuserez pas de fosse à la main. Il en va de même pour l'installation des canalisations, leur pose dans la maison et l'installation des équipements.

La seule chose que vous puissiez faire de vos propres mains est d'assembler système domestique chauffage. Vous pouvez obtenir de nombreuses informations sur ce sujet dans d’autres articles. Nous donnerons quelques recommandations générales :

• un contrat formel doit être conclu avec l'entreprise contractante et tous les points doivent y être stipulés ;
• En raison des particularités du fonctionnement des systèmes solaires, il est le mieux adapté pour chauffer une maison privée circuit basse température chauffage. Ceux-ci comprennent les planchers chauffants et les convecteurs d’eau avec plinthes. Des radiateurs traditionnels peuvent également être installés, mais cette intention doit être communiquée au préalable aux spécialistes impliqués dans les calculs de pompes à chaleur ;
• Par mesure de sécurité, cela ne ferait pas de mal d’avoir une chaudière de secours dans la maison, de préférence une chaudière non volatile fonctionnant au bois ou au bois. Gas-oil. Cela évitera les situations dans lesquelles vous pourriez vous retrouver sans chauffage en plein hiver à la suite d'un dysfonctionnement du système ou d'un accident ;
• dans le même but, vous devez acheter un diesel ou Générateur d'essenceélectricité. Les alimentations sans interruption ordinaires ne fonctionneront pas, elles n'auront pas assez de puissance ou de charge ;

Il est préférable que l'échangeur de chaleur du chauffage géothermique soit situé au sous-sol ou Rez-de-chausséeà la maison, avec d'autres équipements de chauffage. Cela rend la communication plus facile et moins chère.

Conclusion

La pompe à chaleur, comme l'idée originale de la plupart technologies avancées, assez courant dans les pays Europe de l'Ouest. Dans notre pays, il est considéré comme un luxe inaccessible en raison de son coût considérable. Même les citoyens fortunés ne sont pas pressés d'investir dans un tel chauffage, puisqu'ils possèdent des chalets grande surface, Où chauffage géothermique il faudra trop de temps pour payer. De ce point de vue la meilleure option Une maison de 150 m2 de superficie est considérée.

Les réserves limitées de ressources énergétiques naturelles obligent l'humanité à rechercher sources alternativesénergie. Le chauffage géothermique est une excellente alternative méthodes traditionnelles chauffage. Cela peut être confirmé par la preuve de l'utilisation généralisée de systèmes géothermiques le chauffage en Europe et en Amérique comme principales sources de chaleur.

Un peu d'histoire ! Les systèmes de chauffage géothermiques se sont considérablement « développés » à la fin des années 80 du siècle dernier, principalement en Amérique. Au début, l'investissement substantiel dans l'installation d'une telle unité permettait de l'utiliser uniquement par des personnes riches, mais quelques années plus tard, ce système est devenu accessible aux Américains moins riches, augmentant ainsi l'importance des systèmes de chauffage géothermiques sur le marché des équipements de chauffage.

Dans les pays européens, il y a à peine vingt ans, le nombre d'installations géothermiques dépassait les 12 millions, mais aujourd'hui, on ne peut que deviner la taille de la « population » d'installations géothermiques dans les maisons privées.

Pourquoi cela arrive-t-il?

Tout est très simple ! Le plus accessible et système pratique chauffage au gaz réduit les stocks combustible naturel pour de l'argent de votre poche. Et brûlant combustible solide(bois de chauffage, charbon, tourbe) est non seulement gênant, mais s'accompagne également du dégagement de substances nocives gaz carbonique, perte de suies et de résines. Et un espace supplémentaire pour le stockage du carburant est également nécessaire.

Principe de fonctionnement du système

Les systèmes de chauffage géothermique ont un principe de fonctionnement similaire à celui d'un réfrigérateur (climatiseur). Simplement, le réfrigérateur refroidit l'air et la pompe à chaleur géothermique chauffe le liquide de refroidissement du système de chauffage.

La chaleur (énergie) de la Terre est utilisée pour chauffer la pièce. Une thermopompe située dans la maison prend l'énergie de eaux souterraines ou le sol lui-même, le convertissant en chaleur. Cette « chaleur » est ensuite utilisée pour chauffer le liquide de refroidissement dans le système de chauffage de la maison lui-même.

Le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur est basé sur le cycle de Carnot inversé, développé au XIXe siècle.

Le « cœur » d’un tel système est le compresseur, qui « comprime » et « transfère » la chaleur. Pour ce faire, il a besoin d’une source d’énergie externe : un réseau électrique.

Dans une entreprise équipée de compresseurs, le circuit interne de la pompe à chaleur fonctionne : un condenseur, un évaporateur et un papillon.

Une pompe à chaleur fonctionne comme ceci :

• Le collecteur d'admission de chaleur est rempli d'un liquide antigel (mélange de glycol, mélange d'eau et d'alcool, ou eau salée), qui transportera la chaleur « souterraine » ou « sous-marine » jusqu'à la pompe.
• Cette énergie thermique dans l'évaporateur est transférée au réfrigérant à très bas point d'ébullition, le faisant bouillir et s'évaporer rapidement (se transformer en vapeur).
• Un compresseur en marche augmente la pression de cette vapeur, ce qui entraîne par conséquent une augmentation de sa température.
• Dans le condenseur, le réfrigérant est refroidi, transférant la chaleur au circuit de chauffage de la maison et se condense.
• Grâce au papillon des gaz, le réfrigérant retourne dans le compresseur et le cycle se répète...

Une pompe à chaleur peut également être appelée, autrement dit, un réfrigérateur « à l’envers ». Après tout, dans un réfrigérateur, le réfrigérant est chauffé grâce à la chaleur des produits qui y sont placés (le réfrigérateur), et à travers un système de tubes, il est évacué vers mur arrière, chauffant l'air à l'extérieur du réfrigérateur.

Et dans le cas d’une pompe à chaleur, cette chaleur générée chauffe le liquide de refroidissement du système de chauffage de la maison elle-même. Les « sols chauds » sont utilisés le plus souvent et le plus efficacement comme appareils de chauffage dans de tels systèmes de chauffage.

Avis! S'il existe un circuit « apport de chaleur » de qualité et correctement calculé, avec une consommation de 1 kW d'électricité, la pompe à chaleur est capable de fournir jusqu'à 5 kW d'énergie thermique au système !

Types d'échangeurs de chaleur pour systèmes de chauffage géothermique

Échangeur de chaleur horizontal

Les tuyaux horizontaux sont posés à une profondeur dépassant l'épaisseur de la couche de gel du sol.

Ce type de circuit thermique est optimal lorsqu'il y a une grande surface intrigue personnelle sans plantations de jardin (arbres). La pose du tuyau de circuit n'est pas autorisée à une distance inférieure à 1,5 m de la cime de l'arbre.

Lors du chauffage d'une maison de 250 m2, il faudra une superficie de 600 m2 pour accueillir le circuit d'échange thermique. Mais cet espace n’est pas toujours disponible. Surtout dans les villes de chalets densément peuplées.

Ce facteur peut être qualifié d'inconvénient de ce type d'échangeur de chaleur.

Échangeur de chaleur vertical

Un échangeur de chaleur vertical est un luxe que tous les développeurs ne peuvent peut-être pas se permettre. Pour « aménager » un tel échangeur de chaleur, vous aurez besoin d'un équipement de forage spécial.

Le circuit de l'échangeur de chaleur est descendu dans un puits de 50 à 200 m de profondeur. Pour augmenter la puissance thermique, plusieurs de ces puits sont utilisés, dont les canalisations sont reliées par des unités collectrices spéciales.

L'avantage d'organiser un tel système de circuit d'échangeur de chaleur est la possibilité de travailler dans une zone développée - cette méthode n'endommagera pas le paysage existant.

Échangeur de chaleur placé dans l'eau

Cette option est la plus économique à installer - il n'est pas nécessaire d'effectuer des travaux d'excavation, mais elle nécessite la présence d'un réservoir d'une superficie d'au moins 200 m2 à une distance ne dépassant pas 100 m de la maison. Les tuyaux du circuit sont posés à une profondeur supérieure à la profondeur de congélation (au moins 2-3 m) au fond.

Avantages et inconvénients des systèmes de chauffage géothermique

Nous souhaitons souligner l’un des avantages les plus significatifs des systèmes de chauffage géothermique : sa sécurité environnementale pour votre maison. Après tout, le processus fonctionnement normal La pompe à chaleur ne s'accompagne d'aucune émission nocive dans l'atmosphère. Et l'absence de substances inflammables dans pompe à carburant s’il y a un câblage électrique approprié, cela élimine pratiquement le risque d’incendie.

L'absence de carburant signifie l'absence de frais pour sa livraison et son stockage.

Faible consommation d'énergie avec comparativement transfert de chaleur élevé(de 1 kW d'électricité à 5 kW d'énergie thermique) un autre facteur important (ou le plus important) déterminant le choix d'un système de chauffage géothermique maison de campagne.

L’autonomie d’un système de chauffage géothermique vous libère de la nécessité de le surveiller et de l’entretenir.

Important avantage fonctionnel Le système de chauffage géothermique est sa capacité à fonctionner comme un climatiseur dans temps chaud. Dans ce mode, c'est l'inverse qui se produit : la chaleur de la pièce réchauffe le réfrigérant, qui le transfère au collecteur de chaleur externe.

L'inconvénient d'un tel système est la complexité de son installation et son coût élevé correspondant, car travaux d'installation, et l'équipement lui-même.

Le système de chauffage géothermique est l’équipement le plus coûteux à installer et à acheter.

Dans ce cas, vous pouvez économiser de l'argent sur auto-installation ce système, mais il faut accorder une attention considérable aux calculs et aux consultations avec les « pros ».

Utiliser un circuit de chauffage bivalent

Le système bivalent implique l'utilisation parallèle de deux sources de chaleur lors de charges de pointe (à basses températures ambiantes).

Dans un tel système, une chaudière supplémentaire, par exemple une chaudière électrique, est connectée en parallèle à la pompe à chaleur. Il est utilisé lorsqu'il est nécessaire d'utiliser un mode de chauffage intensif à basse température ambiante.

S'il y a peu de jours « glacials » par an dans la région où vous habitez, alors la présence d'un tel « assistant » permet d'économiser sur la puissance de la pompe à chaleur, ce qui affecte considérablement son coût.

Principe de fonctionnement, installation, avantages et inconvénients du chauffage géothermique pour la maison

Tout propriétaire d'une maison privée est toujours confronté au problème de l'approvisionnement en chaleur de la maison. Aujourd'hui, il y en a beaucoup diverses options fournir du chauffage dans une maison privée. Une solution est le chauffage géothermique. Beaucoup de gens, lorsqu’ils entendent ce nom, pensent que de tels systèmes sont construits uniquement dans les zones de sources d’eau chaude et de geysers. Mais c'est loin d'être vrai. Géothermie moderne installations thermiques travailler avec succès même dans voie du milieu La Russie, où la température annuelle moyenne est basse. Dans cet article nous parlerons du principe de fonctionnement des installations géothermiques pour chauffer une maison, de leurs avantages et inconvénients, ainsi que des caractéristiques d'utilisation.

Le principe de fonctionnement d'une installation de chauffage géothermique est similaire à unité de réfrigération ou système de climatisation. Dans de telles installations, l'énergie thermique est extraite du sol à l'aide d'une énergie spéciale. Le principe de fonctionnement est le suivant. La pompe à chaleur elle-même est installée dans la maison ou dans la buanderie, et un échangeur de chaleur est descendu dans le sol, à travers lequel circule le liquide de refroidissement. De tels systèmes de chauffage géothermique peuvent être utilisés non seulement dans une maison privée, mais également dans des locaux industriels.

Il convient de noter que dans un tel système de chauffage géothermique, pour 1 kW d'électricité consommée, on obtient 4 à 6 kW d'énergie thermique. Par rapport aux systèmes de climatisation, la conversion se produit approximativement une à une. Si un système de chauffage géothermique est mis en œuvre selon toutes les règles, il s’amortira assez rapidement.

La température du sol où se trouve l'échangeur de chaleur est généralement de 5 à 7 degrés. En raison de la propriété des gaz à modifier leur température pendant la compression et la détente, tels basse température le sol se transforme en un liquide de refroidissement chauffé, ce qui est largement suffisant pour chauffer la maison. Une fois la chaleur évacuée du système de chauffage, le liquide de refroidissement revient à sa pression d'origine et refroidit en dessous de la température du sol. Il est ensuite renvoyé vers l'échangeur thermique, où il est chauffé par le sol. Le processus ci-dessus est appelé cycle de Carnot. Le principe de fonctionnement du chauffage géothermique chez soi repose sur ce phénomène.

Modalités de mise en œuvre du chauffage géothermique

Il existe plusieurs options pour mettre en œuvre le chauffage géothermique à la maison. Les principales différences entre ces options résident dans l’emplacement du circuit d’échange thermique externe. Dans ce cas, le même contour interne est utilisé dans tous les cas. Deux principales méthodes de mise en œuvre :

• Avec échangeur de chaleur vertical ;
• Avec échangeur de chaleur horizontal.

De plus, il existe une option lorsque l'échangeur de chaleur est placé dans un plan d'eau à proximité. Examinons ces méthodes plus en détail.

Échangeur de chaleur vertical

À une profondeur d'environ 100 mètres de la surface de la Terre, le sol a une température d'environ 10 degrés. toute l'année. Pour utiliser cette énergie thermique, des puits sont forés. Pour causer moins de dégâts au paysage environnant, les experts forent souvent des puits sous différents anglesà partir d'un point. La boucle externe du système géothermique est installée dans ces puits. Cela garantit une extraction efficace de la chaleur du sol. Cette méthode est assez soignée et ne gâche pas beaucoup la zone proche de la maison. Mais sans équipement spécial il ne sera pas possible de le terminer, car il nécessite de forer des puits verticaux profonds.

Cette méthode de mise en œuvre du chauffage géothermique sera demandée lors de la construction de la maison et de l'aménagement des zones qui l'entourent. Bien en profondeur différents cas peut être de 70 à 200 mètres. La profondeur finale dépend des paramètres installation géothermique et la situation géologique dans une région particulière. Les experts estiment que la durée de vie de telles installations est d'environ 100 ans, mais en réalité, le remplacement des composants individuels sera nécessaire après 20 à 30 ans.

Si un échangeur de chaleur vertical est créé pour extraire l'énergie thermique dans eaux souterraines, puis deux puits sont réalisés. Le premier puits est appelé puits de débit. Il utilise une pompe pour puiser de l'eau. Cette eau dégage de la chaleur dans le circuit interne, puis s'écoule dans un deuxième puits, appelé puits récepteur. Parmi les inconvénients de tels systèmes à deux puits figure une efficacité insuffisante. Ici, une grande quantité d'électricité est dépensée pour assurer le travail pompe de circulation. Cependant, de tels systèmes géothermiques sont tout à fait adaptés au chauffage par le sol de la maison.

Échangeur de chaleur horizontal

Comme son nom l'indique, l'échangeur de chaleur dans de telles installations géothermiques pour chauffer une maison est posé horizontalement. Avant de faire cela, vous devez connaître exactement la profondeur de gel du sol dans votre région. Les tubes de l'échangeur de chaleur sont posés dans des tranchées situées en dessous du niveau de congélation du sol. Dans ce cas il faut grand espace pour la pose de l'échangeur de chaleur.

Alors, pour chauffer une maison d'une superficie de 250 mètres carrés il faudra poser l'échangeur de chaleur sur une superficie de 600 mètres carrés. Et c'est un tout coin des chalets d'une superficie de 6 acres. L'espace occupé est le principal inconvénient de cette option. Si vous disposez de beaucoup d'espace devant votre maison sous la forme d'une pelouse avec de l'herbe, cette option convient. Mais s’il y a des arbres qui y poussent, des serres, etc., alors cette option de chauffage géothermique ne vous convient pas.

Lors de l'installation d'un chauffage géothermique avec un échangeur de chaleur horizontal, de nombreux travaux d'excavation sont nécessaires. N'oubliez pas que les tubes de l'échangeur de chaleur ne doivent pas être situés à moins d'un mètre et demi des arbres. Généralement, cette option pour une installation géothermique est utilisée au moment de la construction. C'est-à-dire que la maison est en construction et que rien n'a encore été amélioré sur le site. Il est préférable que les calculs de construction d'une maison, d'organisation du chauffage et d'aménagement paysager du site soient effectués simultanément.

Échangeur de chaleur horizontal dans un plan d'eau à proximité

C'est un cas assez rare. Il est nécessaire que la maison ne soit pas située à plus de 100 mètres du réservoir. Il peut s'agir d'un réservoir naturel ou artificiel, mais il ne doit pas geler jusqu'au fond heure d'hiver. C'est en bas que sera posé le circuit horizontal de l'échangeur de chaleur. La superficie du réservoir doit être d'au moins 200 mètres carrés. On pense que cette méthode d'organisation d'un échangeur de chaleur externe est la moins coûteuse. Mais cette disposition des maisons est rare. Mais s'il s'agit d'un réservoir public, l'installation d'un échangeur de chaleur peut entraîner des problèmes avec la loi.

Un avantage évident de cette option de chauffage géothermique est l’absence de travaux d’excavation. Mais ne pensez pas qu’il soit très simple d’organiser un échangeur de chaleur sous-marin. Il est fort possible que l'autorisation des autorités réglementaires soit nécessaire pour effectuer de tels travaux. Cependant, cette option reste la plus économique des précédentes.

Particularités

Il convient de mentionner plusieurs caractéristiques des systèmes de chauffage géothermique.

La différence, par exemple, avec une chaudière à gaz ou électrique est qu'elle ne nécessite pas de chauffer le liquide de refroidissement pour hautes températures. Le fonctionnement à basse température garantit des coûts énergétiques inférieurs. Comme on le sait, dans un système de chauffage, une augmentation de la surface du radiateur est utilisée pour compenser la basse température du liquide de refroidissement. Pour éviter cela, il est recommandé d’utiliser des planchers chauffants. Dans ce cas, ce type de chauffage domestique sera plus rationnel, puisque la chaleur circulera directement dans la pièce à vivre, et non dans l'espace sous le plafond de la pièce.

De plus, la perte de chaleur minimale doit être enregistrée comme un atout pour les planchers chauffants. L’ampleur des pertes de chaleur dépend principalement du delta de température. En cas de faible conditions de température Avec le chauffage géothermique, ces pertes sont minimes. Le deuxième avantage important du chauffage par le sol est que les structures de la maison elles-mêmes (en l'occurrence le sol) sont directement chauffées. Dans le cas des radiateurs, l’air chauffé ne recouvre que légèrement le vitrage des fenêtres et une partie du mur voisin.

Avantages et inconvénients

• Quasiment inépuisable et source stableénergie;
• Les fabricants de tels systèmes appellent ce chauffage gratuitement pour le propriétaire. Mais ce n’est pas vrai, car il ne faut pas oublier les coûts de l’électricité. Cependant, il est moins cher que les systèmes de chauffage traditionnels ;
• Le chauffage géothermique peut être utilisé dans presque toutes les régions, à l'exception de celles du nord ;
• Géothermie installations de chauffage n'avoir aucune émission nocive ;
• Ils prennent peu de place dans la maison (de la taille d'un réfrigérateur) ;
• Il est possible de configurer le fonctionnement des unités aussi bien pour le chauffage que pour le refroidissement ;
• Si nécessaire, une installation géothermique peut être intégrée au système de chauffage d'une maison avec une chaudière à gaz ou électrique.

Inconvénients

• Longue période de récupération ;
• Investissement initial important lors de l’achat et de l’installation d’un système de chauffage géothermique.

Dépenses

Les coûts d'achat du matériel et de son installation dépendent principalement de la capacité et du fabricant. Quant à l'entreprise manufacturière, beaucoup ici sont guidés par leurs propres considérations, ainsi que par les recommandations d'amis. Mais la puissance des installations géothermiques est choisie en fonction de la superficie de la pièce chauffée. En fonction de la puissance des installations géothermiques pour chauffer une maison, on peut désigner la fourchette de prix suivante :

• 4─5 kW – de 3 à 7 mille $ ;
• 5─10 kW – de 4 à 8 $ ;
• 10─15 kW – de 5 à 10 $.

À ces montants, il faut ajouter les coûts d’installation des équipements, qui s’élèvent à environ 30 pour cent du coût de l’installation géothermique elle-même. Le résultat sera un montant totalement inabordable pour la majorité de la population de notre pays. De plus, la période de récupération sera assez longue. Vous n'aurez qu'à vous consoler du fait que désormais vos frais de chauffage incluent une petite somme pour l'électricité.

Pour augmenter l'efficacité des systèmes de chauffage géothermique, ils sont souvent utilisés comme systèmes auxiliaires avec le gaz et chaudières électriques. Il existe également des options lorsqu'ils sont construits avec plusieurs échangeurs de chaleur. Les experts disent que le chauffage géothermique d'une maison est bénéfique lorsque la superficie de la pièce chauffée commence à partir de 150 mètres carrés. Ensuite, tous les coûts d'achat et d'installation de l'équipement seront amortis dans 8 à 10 ans.

Il existe un certain nombre d'autonomies systèmes d'ingénierie, qui font partie intégrante de toute maison de campagne privée. L'un d'eux est un système de chauffage qui fournit température confortable air intérieur de la maison pour vivre à tout moment de l'année, en fonction des conditions météorologiques.

Chauffage géothermique - option prometteuse chauffage, qui est basé sur l'utilisation ressources naturelles- la chaleur de la terre, qui est une ressource inépuisable. La pompe à chaleur transfère la chaleur du sol ou les eaux de surface le liquide de refroidissement circule à travers système de chauffageà l'intérieur de la maison.

La société Gidroinzhstroy réalisera tous les travaux nécessaires à l'organisation du chauffage géothermique : nous préparerons un projet, sélectionnerons et livrerons les équipements, réaliserons les fouilles, nous effectuerons l'installation et la mise en service. Tout sera fait dans les délais impartis et avec le maximum haute qualité. Nous offrons une garantie pour le travail effectué.

Avantages du chauffage géothermique

Économique. Efficacité de fonctionnement élevée - après avoir dépensé 1 kilowatt d'électricité, une pompe à chaleur émet 3 à 5 kW d'énergie thermique. A titre de comparaison - dans les systèmes de chauffage électrique 1 kW énergie électrique converti en 0,7-1,0 kW thermique.

Sécurité. Le carburant n'utilise pas de carburant explosif ou inflammable.

Propreté écologique. Aucune fuite de gaz. Aucune fumée ni odeur dans les locaux. Il n’y a pas d’émissions polluantes dans l’air.

Confort. Facile à utiliser et à entretenir. Haut degré d'automatisation. Possibilité d'utilisation comme système de climatisation en été.

Autonomie. Travail indépendant sous contrôle automatique.

Durabilité. La durée de vie de la pompe à chaleur est de 25 ans.

Chauffage géothermique de la maison : principe de fonctionnement

Le système de chauffage géothermique de la maison comporte trois boucles fermées. Une solution saline ou antigel circule dans les canalisations du circuit extérieur, situées dans le sol ou dans l'eau, pour évacuer la chaleur. En passant par l'échangeur de chaleur (évaporateur) de l'installation de pompe à chaleur, il transfère la chaleur au réfrigérant du circuit interne. Le réfrigérant chauffé est pompé par le compresseur, ce qui entraîne une augmentation de la température du réfrigérant. Grâce à un autre échangeur de chaleur (condenseur), le fluide frigorigène transfère son énergie à circuit de chauffage Maisons.

La boucle externe peut être un collecteur horizontal ou une sonde verticale.

Collecteur horizontal

1. Les tuyaux collecteurs sont posés sur la surface horizontale du fond d'une tranchée creusée à une profondeur de 1,5 mètre - en dessous du niveau de congélation du sol. La pose de canalisations nécessite une grande surface libre, en moyenne environ 500 mètres carrés.

2. Le collecteur est placé au fond du réservoir.

Sonde verticale

S'il n'y a pas de rivière, d'étang ou de lac à proximité et que la superficie du site est telle qu'il n'est pas possible de monter un collecteur de chaleur horizontal, vous pouvez forer un puits artésien et y abaisser une sonde verticale - une paire de tuyaux en PEHD en forme de U à travers lesquels la saumure circulera et collectera la chaleur du sol. Le nombre et la profondeur des puits sont calculés en fonction de la surface chauffée de la maison et des conditions hydrogéologiques du site.

Inconvénients du chauffage géothermique

méthode géothermique chauffer une maison nécessitera des coûts d’investissement importants.

Volatilité – le système a besoin d’énergie pour fonctionner. Pour éviter toute interruption de l'approvisionnement en chaleur de votre maison en raison d'une panne de courant, vous devez acheter un générateur électrique à essence ou au diesel.

Le sous-refroidissement du sol se produit dans la zone où se trouve le collecteur de chaleur (généralement en raison d'erreurs commises lors de la conception). Conduit à des perturbations dans le fonctionnement du système.

Coût du chauffage géothermique

Organiser un chauffage basé sur une pompe à chaleur géothermique nécessitera des coûts financiers considérables. Mais en dans ce cas coût élevé Cela ne peut être considéré comme un inconvénient que comme un étirement. Efficace, écologique et économique, le système vaut largement l’investissement initial important (qui s’amortira au fil du temps). Le coût du système dépend de nombreux facteurs : la superficie des locaux chauffés, la puissance de l'élément chauffant, la possibilité d'installer le collecteur, etc. Par exemple, le coût clé en main d'une installation de pompe à chaleur d'une capacité de 11 kW (adapté au chauffage d'une maison d'une superficie de 150 à 170 m²) variera de 700 000 à 850 000 roubles.

Autres options de système de chauffage

Aujourd'hui, il y en a beaucoup différents systèmes chauffage, mais la plupart large application acheté un système de chauffage utilisant un liquide de refroidissement. Comparé à d'autres systèmes, il a le plus haute efficacité, praticité et sécurité. Le principe de son fonctionnement est que le générateur de chaleur (chaudière) chauffe de l'eau ou un liquide antigel (antigel), qui entre dans le appareils de chauffage(radiateurs, convecteurs), les chauffant, qui à leur tour chauffent l'air de la pièce, et retournent au lieu de son chauffage.

En fonction du type de vecteur énergétique, les générateurs de chaleur sont divisés en 4 groupes :

Gaz.
Le plus courant et relativement option peu coûteuse. Le chauffage au gaz nécessite un gazoduc principal ou installation de réservoirs de gaz. Avantages : économique et haut degré automatisation.

Carburant liquide.
Le chauffage au diesel liquide est une méthode plus coûteuse.

Électrique.
Il est pratique, mais pas bon marché, de chauffer votre maison avec une chaudière électrique.

Combustible solide.
Une chaudière qui fonctionne au bois ou à d'autres matériaux combustibles solides pose beaucoup de problèmes : il faut régulièrement charger du combustible et le nettoyer chambre de combustion des cendres.

Inclus dans la mode moyens alternatifs chauffage domestique. Pour de tels systèmes, il n’est pas nécessaire que la maison soit située à proximité des conduites de gaz. Dans le même temps, les conceptions ne prévoient aucune combustion de carburant. Une option efficace est le chauffage thermique de la maison. Le développement des technologies contribue au fait que divers modèles de ce type de chauffage des locaux apparaissent sur le marché intérieur.

Application de l'énergie terrestre

Il faut tenir compte du fait que le sol, même en cas de fortes gelées, ne gèle pas trop profondément dans la plupart des régions du pays. Cette propriété est même exploitée par les constructeurs qui posent des canalisations en dessous du niveau de congélation moyen du sol. La valeur thermique est de +5-+7 0 C. Cela vous permet d'utiliser l'énergie de la terre pour chauffer la maison.

Grâce à une installation moderne, la chaleur générée peut être accumulée. Le principe de fonctionnement du chauffage géothermique à la maison, selon les avis des propriétaires, est similaire au principe de fonctionnement d'un réfrigérateur. L'algorithme du cycle de travail est le suivant :

• vous avez besoin de récupérer de la chaleur pour la stocker et la rediriger vers la batterie d'énergie ;
• l'antigel est chauffé dans l'un des circuits du système et transfère de l'énergie à l'eau circulant dans le deuxième circuit de chauffage et d'eau chaude ;
• l'antigel refroidi est redirigé vers la zone de l'échangeur de chaleur pour récupérer à nouveau de la chaleur.

Cette approche vous permet d'utiliser la chaleur de la terre pour chauffer votre maison. Les systèmes utilisent des pompes géothermiques. La chaleur récupérée peut être suffisante à la fois pour faire fonctionner l'installation comme source principale de chaleur du local, et pour la faire fonctionner comme circuit de secours ou auxiliaire.

VIDÉO : Un miracle de la technologie : la chaleur du sous-sol

Principe d'opération

Le chauffage par le sol n’est plus un développement fantastique ou isolé. Dans de nombreux pays européens, ce domaine est une priorité. Dans notre pays, il gagne aussi ses fans.

On a remarqué depuis longtemps que lors de l'évaporation, certaines substances refroidissent la surface qu'elles quittent. Cette propriété a commencé à être utilisé dans les réfrigérateurs domestiques et industriels pour le refroidissement. Plus tard, l'idée est née d'utiliser l'effet inverse de ce phénomène, obtenant air chaud. Il a été introduit dans les climatiseurs fonctionnant pour le chauffage. Cependant, ils ne sont pas capables de fonctionner à des températures inférieures à -50°C. Les appareils géothermiques ne présentent pas cet inconvénient.

Schéma de fonctionnement de l'équipement

Le maillon de base du système est une pompe à chaleur, utilisée dans deux circuits :

• premier circuit - système classique système de chauffage avec eau de refroidissement, composé de tuyaux principaux, de radiateurs et Vannes d'arrêt;
• le deuxième circuit est un échangeur de chaleur de grande taille situé en profondeur dans le sol ou sous une grande étendue d'eau ouverte.

À l’intérieur du deuxième circuit, on utilise à la fois de l’antigel spécial et de l’eau préparée. Il est chauffé par l'énergie chaleur interne terre et va à la pompe à chaleur. De là, la chaleur est transférée au circuit interne et pénètre dans les radiateurs.

Un élément important est la pompe à chaleur. Ses dimensions ne dépassent pas la taille Machine à laver. Consommant 1 kW, l'appareil produit 4 à 5 kW de puissance de chauffage. A titre de comparaison, les climatiseurs fonctionnent approximativement dans le mode consommation/rendement de 1 à 1.

Aujourd’hui, le prix du chauffage au sol pour chauffer une maison reste encore élevé, mais il diminue constamment.

Les principaux coûts du processus d'installation sont consacrés aux équipements étrangers coûteux et aux travaux sur le sol. Il existe également des développements visant à construire indépendamment des pompes géothermiques qui créent de la chaleur dans la maison.

Avantages du système

Le chauffage géothermique présente de nombreuses qualités positives qui le distinguent des autres systèmes, comme le gaz ou l'électricité. Les avantages comprennent :

• l'installation est absolument sûre en termes d'incendie, puisqu'elle ne contient pas de flamme ;
• pas besoin de percer les cheminées pour l'installation ;
• aucun émissions nocives, du bruit ou odeurs désagréables;
• l'équipement compact ne prend pas beaucoup de place;
• il n'est pas nécessaire de livrer ou de stocker du carburant ;
• l'énergie inépuisable de la terre est utilisée ;
• l'équipement peut fonctionner pour le chauffage en hiver et le refroidissement en été ;
• hautes performances à vie de la batterie;
• bien que les coûts d'installation soient chers, mais les coûts d'exploitation plusieurs fois moins que les sources de chauffage traditionnelles.

Types de mise en page

Il existe plusieurs options pour installer des systèmes géothermiques. Ils sont d'efficacité similaire et sont utilisés en fonction des capacités du paysage voisin et conditions de température région.

Installations verticales

La principale différence réside dans l’installation de l’échangeur de chaleur. Le plus compact est sa disposition verticale. Cette option ne nécessite pas de aire d'atterrissage. Cependant, il est nécessaire d'utiliser un appareil de forage, car des puits profonds seront nécessaires.

La profondeur approximative des puits pour les systèmes géothermiques est de 50 à 200 m pour un fonctionnement efficace.

Ce type est le plus coûteux à installer, mais sa durée de vie attendue est, selon les fabricants, jusqu'à 100 ans, ce qui est encore pour la plus longue période parmi des systèmes similaires. Le principal avantage de l’installation verticale est la préservation maximale du paysage adjacent.

Pose horizontale

Pour les régions où le niveau de gel du sol est relativement faible, il est avantageux de placer l'échangeur de chaleur dans un plan horizontal. Dans cette situation, les canalisations sont situées dans une tranchée creusée. Elle en prend assez grande surface, ce qui est souvent présenté comme un inconvénient de cette disposition. Cependant, dans cette situation, aucun forage coûteux n'est nécessaire.

Le collecteur sous forme de tubes est réparti en boucles dans toute la zone désignée. Il est nécessaire de s'éloigner de 1,5 à 2 m des racines des arbres afin qu'elles n'endommagent pas la structure. La superficie approximative pour chauffer une maison de 250 m2 sera d'environ 600 m2. Tout le monde n’a pas les ressources nécessaires pour héberger un réservoir géothermique.

Placement sous-marin

L'installation d'un collecteur sous la colonne d'eau est l'une des solutions les plus moyens efficaces chauffage domestique. Il est conseillé que le réservoir ne soit pas situé à plus de 100 m du bâtiment d'habitation. Les spirales collectrices sont montées à une profondeur d'au moins 2,5 à 3 m, ce qui leur permettra d'être en dessous du point de congélation. La superficie du réservoir doit être d'au moins 200 m2.

Lorsque le collecteur est placé dans l’eau, le besoin de travaux d’eau est considérablement réduit et il n’y a aucune perte d’efficacité de l’installation.

À l'intérieur de la maison, un tel chauffage ressemblera au classique système d'eau avec radiateurs. Cependant, le chauffage du liquide de refroidissement s'effectuera sans utilisation de carburant.

Bien entendu, un tel système reste très coûteux - 2 à 3 fois plus cher que le chauffage au gaz. Mais si l'on calcule les économies de carburant, la fiabilité et la sécurité des équipements, la durée de fonctionnement - généralement les maisons ne sont pas construites pour 10 ou même 20 ans, mais pour une période beaucoup plus longue, il devient clair que de tels systèmes sont l'avenir. . Vous pouvez essayer de l'installer dès maintenant, ou vous pouvez attendre encore quelques années lorsque des développements nationaux apparaîtront sur le marché.

VIDÉO: Chauffage économique maisons, types de pompes à chaleur, schéma de raccordement