Comment faire du chauffage géothermique dans une maison privée. Installer un chauffage géothermique pour sa maison : le pari en vaut-il la chandelle ? La chaleur de la terre à faire soi-même

Il existe de nombreuses options différentes pour chauffer votre maison. L'attention des gens se porte naturellement sur la recherche des méthodes les moins consommatrices d'énergie. Un débat féroce est suscité par une méthode aussi progressiste d'obtention de chaleur que l'utilisation de sources souterraines.

Comment ça marche?

Le principe de fonctionnement du chauffage géothermique implique l’utilisation de pompes à chaleur. Ils fonctionnent selon le cycle de Carnot classique, prélevant du liquide de refroidissement froid en profondeur et recevant en retour un flux de fluide chauffé à 50 degrés à l'intérieur du système de chauffage. L'équipement fonctionne avec un rendement de 350 à 450 % (cela ne contredit pas les lois physiques fondamentales ; pourquoi nous en discuterons plus tard). Une pompe à chaleur standard chauffe une maison ou un autre bâtiment en utilisant la chaleur de la terre pendant 100 000 heures (c'est l'intervalle moyen entre les grosses réparations préventives).

Le chauffage à 50 degrés n’a pas été choisi par hasard. Sur la base des résultats de calculs spéciaux et de l'étude de systèmes mis en œuvre dans la pratique, cet indicateur a été reconnu comme le plus efficace. C'est pourquoi le chauffage au sol, qui utilise le flux d'énergie du sous-sol, est principalement complété non pas par des radiateurs, mais par un sol chaud ou un circuit d'air. En moyenne, pour 1000 W d'énergie entraînant la pompe, il est possible de remonter environ 3500 W d'énergie thermique jusqu'au sommet. Dans le contexte de l'augmentation effrénée du coût du liquide de refroidissement dans le réseau principal et d'autres méthodes de chauffage, il s'agit d'un indicateur très agréable.

Le chauffage géothermique est constitué de trois circuits :

• collecteur au sol;
• pompe à chaleur;
• en fait, le complexe de chauffage de la maison.

Un collecteur est un ensemble de tuyaux complétés par une pompe de recirculation. Le liquide de refroidissement dans le circuit externe a une température de 3 à 7 degrés. Et même une dispersion aussi apparemment insignifiante permet au système de résoudre efficacement les tâches assignées. Pour transférer la chaleur, on utilise soit de l'éthylène glycol sous sa forme pure, soit son mélange avec de l'eau. Les boucles de chauffage souterraines tout eau sont rares.

La raison est simple : l'eau présente dans une couche de sol suffisamment chauffée corrode rapidement l'équipement. Et même un tel liquide ne peut être trouvé nulle part au hasard. Le choix d'un liquide de refroidissement spécifique est déterminé par les décisions de conception des ingénieurs. La pompe est sélectionnée en fonction de la conception des parties restantes du système. La profondeur du puits (niveau d'installation des équipements) étant déterminée par les conditions naturelles, les différences décisives entre les types de systèmes géothermiques sont liées à la conception du collecteur dans le sol.

La structure horizontale implique l'emplacement du collecteur en dessous de la ligne de congélation du sol. Selon la zone spécifique, cela signifie un approfondissement de 150 à 200 cm. De tels collecteurs peuvent être équipés de divers tuyaux, à la fois en cuivre (avec une couche extérieure en PVC) et en métal-plastique. Pour obtenir de 7 à 9 kW de chaleur, il faudra poser au moins 300 mètres carrés. m collectionneur. Cette technique ne permet pas de s'approcher des arbres à plus de 150 cm, et une fois l'installation terminée, vous devrez aménager la zone.

Un réservoir aligné verticalement implique le forage de plusieurs puits, nécessairement orientés dans des directions différentes, et chacun est foré selon son propre angle. Des sondes géothermiques sont situées à l'intérieur des puits, puissance thermique de 1 linéaire. m atteint environ 50 W. Il est facile de calculer que pour une quantité de chaleur identique (7-9 kW), il faudra installer 150-200 m de puits. L'avantage dans ce cas n'est pas seulement l'économie, mais aussi le fait que la structure paysagère du territoire ne change pas. Il suffira d'allouer une petite surface pour l'installation du bloc caisson et pour l'installation du collecteur à concentration.

Un circuit chauffé par l'eau est pratique s'il est possible d'amener l'échangeur thermique externe dans un lac ou un étang à une profondeur de 200 à 300 cm. Mais une condition obligatoire sera l'emplacement du réservoir dans un rayon de 0,1 km. le bâtiment chauffé et la superficie de la surface de l'eau d'au moins 200 mètres carrés. m. Il existe également des échangeurs de chaleur à air, lorsque le circuit externe reçoit de la chaleur de l'atmosphère. Cette solution fonctionne bien dans les régions du sud du pays et ne nécessite aucun travail de terrassement. Les faiblesses du système sont une faible efficacité lorsque la température descend à 15 degrés et un arrêt complet si la température descend à 20 degrés.

Particularités

Le chauffage géothermique d'une maison de campagne, tout d'abord, ne consomme pas de combustible minéral coûteux et polluant l'air. Déjà 7 nouvelles maisons sur 10 construites en Suède sont chauffées de cette manière. Lors des journées chaudes, l’équipement géothermique passe du rôle de chauffage à celui de climatisation passive. Contrairement à la croyance populaire, un tel système de chauffage ne nécessite ni volcans ni geysers pour fonctionner. Sur les terrains plats les plus courants, cela ne fonctionne pas plus mal.

La seule condition est que le circuit thermique atteigne un point en dessous de la ligne de congélation, où la température du sol est toujours comprise entre 3 et 15 degrés. L’ultra-haute efficacité semble seulement contredire les lois de la nature ; la pompe à chaleur est saturée de fréon, qui s'évapore sous l'influence même de ce qui semble être de l'eau « glacée ». La vapeur réchauffe le troisième circuit. Ce schéma représente un réfrigérateur retourné. Par conséquent, l’efficacité de la pompe se réfère uniquement au rapport quantitatif de l’énergie électrique et des ressources thermiques. Le variateur lui-même fonctionne « comme prévu », avec d’inévitables pertes d’énergie.

Avantages et inconvénients

Les avantages objectifs du chauffage géothermique peuvent être considérés :

• excellente efficacité;
• une durée de vie solide (une pompe à chaleur dure 2 à 3 décennies et les sondes géologiques durent jusqu'à 100 ans) ;
• stabilité de fonctionnement dans presque toutes les conditions ;
• manque de connexion aux ressources énergétiques;
• autonomie complète.

Il existe un problème majeur qui empêche le chauffage géothermique de devenir une solution véritablement généralisée. Comme le montrent les critiques des propriétaires, c'est le prix élevé de la structure en cours de création. Pour chauffer une maison ordinaire de 200 mètres carrés. m (pas si rare), il faudra construire un système clé en main pour 1 million de roubles, jusqu'à 1/3 de ce montant coûte une pompe à chaleur. Les installations automatisées sont très pratiques et si tout est configuré correctement, elles peuvent fonctionner pendant des années sans intervention humaine. Tout dépend uniquement de la disponibilité de fonds gratuits. Un autre inconvénient est la dépendance à l'égard de l'alimentation électrique de l'unité de pompage.

Le risque d’incendie dans un système de chauffage géothermique est nul. Il ne faut pas craindre qu'il prenne trop de place : dans la maison elle-même, les pièces nécessaires nécessiteront à peu près la même surface qu'une machine à laver ordinaire. De plus, cela libère de l’espace qui devrait normalement être réservé au stockage du carburant. Il est peu probable que vous puissiez construire vous-même les contours nécessaires. Il est également préférable de confier la conception à des professionnels, car la moindre erreur peut entraîner des conséquences désagréables.

Arrangement

De nombreuses personnes tentent de créer du chauffage géothermique de leurs propres mains. Mais pour qu'un tel système fonctionne, des calculs minutieux doivent être effectués et un schéma de tracé des canalisations doit également être établi. Vous ne pouvez pas rapprocher le puits de la maison à plus de 2-3 m. La profondeur de forage maximale autorisée atteint 200 m, mais les puits atteignant 50 m démontrent une bonne efficacité.

Calculs

Les principaux paramètres pris en compte dans tout calcul sont :

• température (les profondeurs de 15 à 20 m ou plus s'échauffent de 8 à 100 degrés, selon les conditions) ;
• valeur de la puissance extraite (valeur moyenne - 0,05 kW pour 1 m);
• l'influence du climat, de l'humidité et du contact avec les eaux souterraines sur les transferts de chaleur.

Ce qui est très intéressant, c'est que les roches complètement sèches n'émettent pas plus de 25 W par m, et s'il y a des eaux souterraines, ce chiffre s'élève à 100-110 W. Il ne faut pas oublier que la durée standard de fonctionnement d’une pompe à chaleur est de 1800 heures par an. Si vous dépassez ce chiffre, le système ne deviendra pas plus efficace, mais son usure augmentera rapidement. Pire encore, une exploitation excessive de la ressource thermique du sous-sol entraîne son refroidissement, voire le gel des roches à la profondeur de travail. Suite à cela, le sol peut s'affaisser et parfois les conduites de travail et les structures aériennes sont endommagées.

Il est nécessaire de calculer soigneusement les actions visant à régénérer les propriétés du sol. Ce n'est qu'en fournissant périodiquement de la chaleur au puits au lieu de l'extraire à l'extérieur que l'on peut garantir un fonctionnement stable du système pendant de nombreuses années. La fréquence à laquelle procéder et les autres mesures à prendre seront déterminées par des calculs effectués par des concepteurs expérimentés. Le temps d’amortissement du chauffage géothermique, même avec le rendement le plus élevé, est d’au moins 10 ans. Ainsi, outre les questions d’ingénierie, vous devez examiner attentivement les aspects économiques du projet.

Séquence de travail

L'approvisionnement en chaleur à partir de sources souterraines doit être créé selon un algorithme strictement développé. Étant donné que les systèmes d’eau et d’air ont une utilisation limitée, les options les plus utilisées dans la pratique impliquent le forage de puits. Et c’est une autre raison pour laquelle vous ne pouvez pas tout faire vous-même. Seul un équipement spécial vous permet de pénétrer jusqu'à une profondeur de 20 à 100 m, où sont créées les conditions nécessaires au chauffage. Des tuyaux en plastique conçus pour une pression d'environ 6 bars peuvent être utilisés comme sondes.

Pour augmenter l'efficacité du système, utilisez des harnais à 3 ou 4 lignes, dont les sections d'extrémité sont reliées sous la forme de la lettre U. Le chauffage le long du contour est très important, grâce à lui, la fissuration des tuyaux est éliminée en cas de gel sévère. Ce chauffage est réalisé grâce à un fil tendu au centre du canal à travers lequel le courant est fourni. S'il n'est pas possible d'utiliser des piles d'énergie, des récepteurs horizontaux doivent être utilisés. Pour eux, une plate-forme de dimensions 15x15 m est préparée, le sol en est retiré jusqu'à une profondeur de 0,5 m.

Toute cette zone est nécessaire pour poser des sortes de sondes. Des tapis électriques ou des tuyaux qui échangent de la chaleur sont souvent utilisés. Pour augmenter l'efficacité du système de chauffage, les tuyaux sont disposés en spirale ou en forme de « serpent ». Il est impossible de dire avec certitude ce qui est le meilleur : des complexes prêts à l'emploi produits en série ou à auto-assemblage. Dans le premier cas, le problème de compatibilité est automatiquement résolu, mais dans le second, la flexibilité augmente et le potentiel de modernisation augmente (même si une plus grande attention doit être accordée à la conception).

Les constructeurs amateurs peuvent s'éloigner d'un accumulateur de chaleur standard en le remplaçant par une chape en béton. Le chauffage géothermique dans un tel système permet de se passer de fluctuations de température importantes. Vous pouvez mener des expériences avec différents liquides de refroidissement et installer des compresseurs aux performances variables. En calculant correctement les charges et en répartissant correctement la chaleur entre les circuits de consommation, vous pouvez rendre le système 15 à 20 % plus efficace. Dans le même temps, les coûts d’énergie sont sensiblement réduits.

Les tuyaux placés horizontalement sont posés à une profondeur de 50 à 300 cm. Pour que la surface des lignes soit aussi petite que possible, ils sont réalisés sous forme de virages. Mais entre deux lignes distinctes il doit y avoir au moins 200 mm. Tout chantier de construction doit être précédé d’une détermination de la puissance thermique du sol. S'il est inférieur à 20 W par 1 m². m, ça ne sert à rien d'avoir un circuit géothermique. Pour assurer le drainage des eaux souterraines, le fond des fosses est recouvert d'une couche de sable. Les tuyaux à base de polyéthylène réticulé fonctionnent bien.

Dans l’esprit de l’humanité, on a toujours pensé à la manière de chauffer une maison en utilisant les ressources naturelles. La réponse est assez simple : le chauffage géothermique de la maison. Cette méthode de chauffage peut pleinement satisfaire le besoin d’une personne de chauffer une maison et de maintenir son confort, sans dépenser beaucoup d’argent en factures de services publics. Dans cet article, nous examinerons l'efficacité d'un tel système de chauffage, ses types et, surtout, comment installer vous-même un tel système de chauffage.

Le principe de fonctionnement de ce type de chauffage est assez simple et réside dans la propriété de la terre de ne pas geler même à des températures assez basses. Par exemple, à une température de l'air d'environ moins quinze, le sol ne gèlera qu'à cinq à sept degrés. Répondons maintenant à la question : est-il possible de tirer parti avec succès de cette propriété de la terre et de chauffer une maison à l'aide d'une telle ressource ? La réponse est évidente : bien sûr oui ! alors pourquoi ne pas le faire? Le problème, c'est que ce n'est pas si simple. Afin d'installer un tel chauffage, vous devez résoudre les petits problèmes qui y sont associés, qui sont répertoriés ci-dessous.

Installation de chauffage géothermique

• Pour obtenir un maximum de chaleur du sol, vous devez accumuler cette même énergie thermique et la concentrer sur le chauffage de la maison, ce qui coûte un certain effort.
• Il est nécessaire de maintenir la température du conducteur. La colonne montante chauffée doit conduire la chaleur dans les liquides qui circuleront dans le système de chauffage central.
• Si ce conducteur a refroidi, sa température doit être immédiatement rétablie par chauffage. Pour résoudre ce problème, des pompes à chaleur géothermiques spéciales ont été inventées pour aider à faire face à cette tâche. Cet appareil permet d'extraire la quantité de chaleur nécessaire au chauffage normal de la maison, qui peut être utilisée pour divers besoins. À propos, ces pompes sont capables de supporter des volumes de travail assez importants. Les capacités de la conception dépendent directement de son emplacement dans la maison.

Si auparavant un phénomène tel que chauffer une maison avec l'énergie thermique de la terre pouvait être constaté exclusivement en dehors de notre pays, de tels dispositifs ne sont aujourd'hui ni un miracle ni rares.

Schéma de fonctionnement des structures thermiques

Veuillez noter qu'ils ne sont pas installés uniquement dans les régions méridionales et chaudes, comme on pourrait le penser. Dans les régions du Nord, cette situation est encore plus courante. Regardons de plus près quel est le schéma de fonctionnement de la structure.
Il y a longtemps, on se demandait pourquoi, lorsque certains liquides s'évaporent d'une surface, celle-ci se refroidit et pourquoi en même temps, de l'énergie est retirée. Dès que la réponse à cette question a été donnée, la pensée s'est posée : pourquoi ne pas faire fonctionner ce mécanisme dans l'ordre inverse, c'est-à-dire pourquoi ne pas obtenir de l'air chaud au lieu de la glace. Un exemple est le fonctionnement des systèmes de climatisation modernes : beaucoup d’entre eux peuvent non seulement refroidir, mais aussi chauffer l’air. Le seul inconvénient de ces appareils est leur fonctionnement limité à basse température. À une certaine température, ils ne peuvent tout simplement pas fonctionner. En revanche, le chauffage géothermique d'une maison de campagne est totalement dépourvu d'un tel inconvénient, bien que leur principe de fonctionnement et celui du dispositif mentionné ci-dessus soient à peu près les mêmes.

Chauffage géothermique d'une maison de campagne

Quelques ajouts sur le travail

Le chauffage géothermique d'une maison nécessite des travaux de préparation et d'installation considérables, ainsi que des coûts considérables, qui, bien entendu, seront rentabilisés plusieurs fois au fil du temps. Au stade initial des travaux, un puits est réalisé. Sa longueur, sa largeur, sa hauteur ainsi que d'autres paramètres sont individuels en fonction de la superficie de la zone chauffée et de certains autres facteurs, par exemple, les paramètres des fouilles sont fortement influencés par le climat de la zone dans laquelle vous vivez, le type de sol, la difficulté du procédé, ainsi que les qualités professionnelles de l'équipe qui se chargera de l'installation.
La deuxième étape est la plus importante. Des tuyaux spécialisés doivent être placés dans le sol, qui accumuleront la chaleur de la terre et la dirigeront pour chauffer votre maison. Le rôle des canalisations est le principal, et c'est là que réside tout le principe : les canalisations vont fournir de la chaleur à la pompe, qui fournit de la chaleur au fluide caloporteur. Veuillez noter que si vous décidez de vous attaquer à cette tâche vous-même, vous aurez certainement besoin d'un assistant, car les structures peuvent avoir une très grande masse - vous ne pouvez tout simplement pas le faire seul.

Modes de fonctionnement du système

Pour concentrer la chaleur de la terre et la diriger dans la bonne direction, plusieurs installations sont utilisées pour aider la pompe à y parvenir. Pour mettre en œuvre ce système apparemment complexe, les éléments suivants sont nécessaires :

• Pompe à chaleur. Assure le fonctionnement normal de l'antigel. En fait, tout le fonctionnement de l'installation dépend de cet élément ;
• évaporateur - le but principal du placement de cet appareil sous terre est d'accumuler la vapeur de chaleur qui sort de la surface de la terre ;
• condensateur. Contrôle le fonctionnement de l'antigel et aide à maintenir sa température constante ;
• réservoir. Recueille l'eau chauffée en un seul endroit pour sa distribution ultérieure.

Avantages

Le chauffage géothermique présente de nombreux avantages qui sauront certainement vous convaincre d’installer un tel système. Parmi les avantages figurent des propriétés telles que :

Installation d'équipement

Toute la difficulté de l'installation de l'équipement réside dans l'installation de l'échangeur de chaleur dans le sol. Bien sûr, installer des systèmes de chauffage géothermique est difficile, mais c'est possible, et il existe de nombreux conseils sur la façon de le faire sur le World Wide Web, mais nous ne le recommandons toujours pas. Comme le montre la pratique, les efforts des amateurs ne sont pas toujours couronnés de succès. Si vous souhaitez obtenir une garantie du fonctionnement normal de l'équipement, ainsi qu'une longue durée de vie, il est préférable de faire appel aux services de spécialistes qualifiés. Bien sûr, si vous avez confiance en vos capacités, vous pouvez essayer. Nos techniciens effectuent la procédure d'installation en quelques étapes simples :

Quelques contrôles préventifs sont également effectués avec la participation du propriétaire de la maison, puis un contrat de livraison des travaux est signé.

Se chauffer soi-même par géothermie : est-ce possible ?

Beaucoup de gens se demandent s'il est possible de fabriquer une pompe à chaleur géothermique de ses propres mains. La réponse est très ambiguë, elle dépend de vos compétences et de vos connaissances, mais il convient de noter d'emblée qu'une fois que vous aurez dépensé de l'argent pour un tel miracle d'ingénierie, vous oublierez à jamais la hausse des prix du gaz et des autres matières premières.

Installation de tuyaux de chauffage dans le sol

Veuillez noter que de l'intérieur, la pièce est chauffée par les mêmes radiateurs, mais la chaleur qu'ils contiennent est fournie par des tuyaux.
Vous devrez faire beaucoup de travail pour installer des tuyaux dans le sol, et gardez à l’esprit que vous ne pouvez pas le faire seul.
Sur une chaudière thermique qui sera située directement dans la maison, vous pourrez facilement réguler la quantité de chaleur nécessaire pour maintenir une température normale. Si vous souhaitez protéger les enfants du régulateur, vous pouvez installer la chaudière dans une pièce ou un local séparé.

Installation de pompe géothermique

Nous concluons donc que le terme « bricolage » ne caractérise pas pleinement l'installation d'équipements de vos propres mains. Vous ne pouvez effectuer vous-même qu'une partie des travaux : installer une pompe géothermique et installer un système de chauffage directement à l'intérieur de la maison, même si, si vous approfondissez le sujet, certains types de chauffage géothermique peuvent être réalisés entièrement vous-même.
Pour résumer et comprendre la situation, comprenons que le principe de fonctionnement de ce type de pompes repose sur les lois de la physique, qui consistent dans le fait que la pompe prélève l'énergie thermique de la terre, ainsi que les vapeurs qu'elle émet. . La vapeur chauffe l’eau, qui circule ensuite dans le système principal. Quant à l'agencement interne du système lors de l'installation d'une pompe géothermique, il reste le même que pour tout autre appareil et se compose d'un radiateur et d'un bloc de chauffage, que l'on a l'habitude de voir dans chaque maison.
En moyenne, un kilowatt d'électricité est produit pour cinq kilowatts d'eau chauffée.

De nombreux propriétaires de maisons privées croient encore que le chauffage géothermique est un terme presque issu du domaine de la science-fiction et qu'il ne s'applique qu'aux régions où les sources chaudes bouillonnent et où il y a une forte activité volcanique. Et comme de tels phénomènes naturels sont rares, les perspectives d'utilisation de cette énergie alternative dans nos conditions semblent vagues pour beaucoup. En fait, une pompe géothermique génère avec succès de la chaleur même à basse température, de sorte que même dans des climats modérés, elle peut être utilisée de manière assez efficace. Mais est-il possible d'installer un chauffage géothermique chez soi de ses propres mains ? Essayons de comprendre cela.

Classement par type de construction

Le principe de fonctionnement du chauffage géothermique est similaire à celui d’un climatiseur ou d’un réfrigérateur. L'élément principal est une pompe à chaleur composée de deux circuits.

Principe de fonctionnement d'une pompe géothermique (chaleur)

Le circuit interne est un système de chauffage traditionnel composé de canalisations et de radiateurs. Externe - un échangeur de chaleur de taille impressionnante situé sous terre ou dans la colonne d'eau. Un liquide spécial contenant de l'antigel et de l'eau ordinaire peuvent circuler à l'intérieur. Le liquide de refroidissement prend la température du fluide et, « réchauffé », pénètre dans la pompe à chaleur, la chaleur accumulée est transférée au circuit interne. De cette façon, l’eau est chauffée dans les canalisations et les radiateurs.

La pompe géothermique (chaleur) est un élément clé du système. Il s'agit d'un appareil compact qui ne prend pas plus de place qu'une machine à laver qui nous est familière. Si nous parlons de productivité, alors pour chaque kW d'électricité consommé, la pompe « produit » jusqu'à 4 à 5 kW d'énergie thermique. Alors qu'un climatiseur classique, qui a un principe de fonctionnement similaire, « répondra » à 1 kW de chaleur pour 1 kW d'électricité consommée.

Il faut admettre que l'installation de ce type de chauffage est à ce jour la plus coûteuse et la plus laborieuse. La part du lion de son coût est constituée par l'achat de matériel et, bien sûr, par les travaux d'excavation. Naturellement, un propriétaire économe se demande s'il est possible d'économiser de l'argent, par exemple sur l'installation et de réaliser du chauffage géothermique de ses propres mains ? Afin de répondre à cette question, il est nécessaire de comprendre quels systèmes sont les plus souvent utilisés et de comprendre les caractéristiques de leur conception.

Échangeur de chaleur horizontal

Très souvent, on utilise un circuit horizontal dans lequel les tuyaux sont posés dans des tranchées à une profondeur supérieure au niveau de gel du sol dans une zone donnée.

L'inconvénient d'un système de chauffage géothermique à circuit horizontal est la grande surface occupée par le collecteur

L'inconvénient est que la surface occupée par le circuit doit être bien plus grande que la maison elle-même, donc pour chauffer un bâtiment d'une superficie de 250 m², environ 600 m² passeront sous les canalisations. Tous les développeurs ne peuvent pas se permettre un tel luxe.

De plus, des inconvénients surviennent si le site est déjà aménagé ; par exemple, il faut respecter la distance par rapport aux arbres (1,5 m) et bien d'autres nuances.

Échangeur de chaleur vertical

Un échangeur de chaleur vertical est une option plus compacte, mais aussi plus coûteuse. Son installation ne nécessite pas une grande surface, mais elle nécessitera un matériel de forage spécial.

L'installation d'un échangeur de chaleur vertical nécessite l'utilisation d'équipements de forage spéciaux

La profondeur du puits, selon la technologie, peut atteindre 50 à 200 m, mais sa durée de vie peut aller jusqu'à 100 ans. Cette méthode est particulièrement pertinente lors de la planification d'un projet géothermique avec un territoire adjacent aménagé ; elle permet de préserver le paysage presque dans sa forme originale.

L'installation géothermique la plus économique utilise l'énergie thermique de l'eau. Il est recommandé si la distance jusqu'au plan d'eau le plus proche ne dépasse pas 100 m.

Un échangeur thermique à base d'eau est le plus avantageux et donc le plus adapté à l'appareil

Un circuit de tuyaux en forme de spirale est posé sur le fond; la profondeur doit être inférieure à 2,5 à 3 m, c'est-à-dire plus profonde que la zone de congélation. Superficie du réservoir – à partir de 200 m². Le principal avantage est qu'il n'est pas nécessaire d'effectuer des travaux d'excavation à forte intensité de main-d'œuvre, mais il est nécessaire d'obtenir l'autorisation des services spéciaux. Après avoir dépensé des sommes importantes en équipements coûteux, vous ne devez pas lésiner sur une installation de haute qualité. Après tout, la qualité et l’efficacité de l’ensemble du système en dépendront.

Comme vous pouvez le constater, installer un chauffage géothermique chez vous de vos propres mains n'est pas si simple. Parmi tous les types répertoriés, seule la dernière option sera peut-être assez facile à mettre en œuvre par vous-même. Mais même dans ce cas, il vaut la peine de peser le pour et le contre.

À propos des avantages et des inconvénients du système

Pour la première fois, le chauffage géothermique a été étudié de près aux États-Unis lors de la crise des années 80. Des installations assez coûteuses ont été installées dans les foyers des plus riches et des plus avancés, mais elles sont progressivement devenues plus accessibles et populaires. L'Europe a pris note du nouveau produit et a commencé à le mettre en œuvre activement au-delà de ses frontières. Aujourd'hui, ce type de chauffage n'est plus une curiosité : en Suède, par exemple, environ 70 % de toute la chaleur est synthétisée à l'aide de pompes à chaleur.

Les fabricants d'équipements miracles et les écolos parlent unanimement des avantages de ce type de chauffage par rapport à tous les autres, les principaux avantages qui sont soulignés sont :

• Pour le chauffage, on utilise l'énergie thermique de la terre, qui est renouvelable et inépuisable ;
• il n'y a aucun risque d'incendie ;
• il n'est pas nécessaire de livrer et de stocker des matériaux combustibles ;
• Lorsque l'équipement fonctionne, aucune émission nocive n'est générée, le système est absolument sûr et respectueux de l'environnement ;
• le système fonctionne de manière autonome et ne nécessite pas de surveillance ni d'intervention constantes ;
• il est économique et ne nécessite pratiquement aucun frais d'entretien de la part du propriétaire ;
• Avec toute la variété des modèles, le coefficient de productivité des équipements reste constamment élevé.

Le système de chauffage géothermique a bien fonctionné en combinaison avec des « sols chauds ». Ce duo assure une répartition uniforme de la température et évite la formation de zones de surchauffe.

Important! Ce type de chauffage est particulièrement avantageux pour les maisons d'une superficie allant jusqu'à 150 m² ; les propriétaires de ces petits chalets assurent que les coûts sont récupérés en seulement 3 à 4 ans.

Notez que ces systèmes ne sont pas encore devenus populaires dans l’espace post-soviétique. Cela est dû en grande partie aux investissements en capital assez importants qui devront être réalisés au tout début et à une période de récupération assez longue. Il est assez difficile de convaincre nos concitoyens que cela est finalement économiquement rentable. Cependant, si l'on prend en compte la hausse annuelle du prix des liquides de refroidissement conventionnels et le fait que le système est conçu pour une moyenne de 100 ans de fonctionnement efficace, le choix semblera tout à fait justifié.

La plupart d’entre nous comprennent que l’utilisation du charbon, du gaz et du bois comme combustible ne laisse aucune trace sur l’environnement. Cependant, l’introduction de sources d’énergie alternatives est entravée par leur coût élevé et leur efficacité, qui restent inférieures aux sources traditionnelles. Mais récemment, les fabricants ont commencé à s'intéresser de plus en plus à ces produits. Nous espérons donc qu'ils seront bientôt plus faciles à installer et moins chers.

Aujourd’hui, nous examinerons le chauffage géothermique, que vous pouvez installer de vos propres mains pour une maison privée. Vous découvrirez le principe de son fonctionnement, ses types, ses fonctionnalités et son auto-installation.

Il convient de dire que dans les pays européens et aux États-Unis, le chauffage au sol devient progressivement la principale source de chauffage des maisons, mais dans notre pays, de tels systèmes ne sont encore qu'une alternative aux systèmes plus traditionnels.

Apparition et distribution

L'énergie terrestre pour le chauffage a commencé à se répandre aux États-Unis vers la fin des années 80 du siècle dernier, dans des villes durement touchées par la crise. Les personnes aisées se sont immédiatement intéressées au système, à qui il a permis d'économiser sur le chauffage de leur logement. Ensuite, il a commencé à devenir moins cher et la classe la plus pauvre de la population a commencé à l'utiliser.

Après un certain temps, la chaleur de la terre pour se chauffer est devenue l'apanage de la plupart des propriétaires de maisons privées. En Europe, chaque année, le nombre de ménages utilisant la chaleur du sol pour chauffer leur maison ne fait qu'augmenter.

Cette tendance à la diffusion du chauffage géothermique est tout à fait compréhensible. Utiliser la chaleur de la terre pour le chauffage peut économiser considérablement le budget familial, c'est sûr et économique.

Fonctionnement du chauffage géothermique

Son principe de fonctionnement peut être comparé à un réfrigérateur classique, mais à l'envers. La terre retient constamment la chaleur, elle peut donc chauffer les objets situés à sa surface.

L’idée derrière cette méthode est que la planète est chauffée de l’intérieur par du magma chaud et que le sol au sommet l’empêche de geler. L'énergie thermique obtenue est utilisée par un système de chauffage géothermique basé sur une pompe à chaleur spéciale.

Le processus suivant se produit :

1. La pompe à chaleur est installée en surface.
2. Un trou est percé dans le sol dans lequel l'échangeur de chaleur est descendu.
3. L'eau souterraine traversant la pompe est chauffée puis utilisée à des fins domestiques et industrielles..

Le principal avantage du système est le rapport entre l'énergie électrique et la puissance reçue - 1 à 4-6 kW. Par exemple, lors de l'utilisation d'un climatiseur conventionnel, le résultat est de 1 pour 1. Par conséquent, l'installation pourra s'amortir en peu de temps.

Particularités

L'auto-chauffage d'une maison à partir du sol présente certaines difficultés, dont nous parlerons ci-dessous :

1. Ils commencent par la fabrication d’un puits de mine.
   Son calcul est effectué séparément pour chaque cas particulier en tenant compte :

• le climat de la région ;
• le type de sol;
• caractéristiques de la structure de la croûte terrestre dans cette région ;
• zone de chauffage.

La profondeur varie généralement entre 25 et 100 m.

1. À l'étape suivante, des tuyaux sont descendus dans le puits, qui doivent absorber la chaleur des profondeurs et la fournir à la pompe, ce qui augmente la température du liquide de refroidissement dans le système de chauffage.

Conseil : il est préférable d'effectuer les travaux avec un assistant, car les canalisations sont souvent assez lourdes.

En été, le chauffage utilisant l’énergie du sol peut être utilisé comme climatiseur. Pourquoi le mécanisme inverse est-il activé ? Pendant le fonctionnement, l'échangeur de chaleur commencera à consommer de l'énergie de refroidissement.

Types

Pour un fonctionnement écologique et efficace du système, il existe trois options principales :

Avantages du chauffage géothermique

Voyons maintenant quels sont les avantages de tels systèmes et s’ils peuvent satisfaire nos besoins :

1. L'énergie thermique dégagée est plusieurs fois supérieure à la consommation électrique nécessaire au fonctionnement de la pompe.
2. Il n'y a pas d'émissions nocives, donc chauffer une maison de campagne depuis le sol est un moyen respectueux de l'environnement.
3. Le système ne nécessite que de l'électricité pour fonctionner. Aucun produit chimique ni carburant requis.
4. Il n'y a aucun risque d'explosion ou d'incendie pendant le fonctionnement.
5. Une installation correcte du système de chauffage garantit un fonctionnement sans assistance technique pendant environ 30 ans.

Auto-installation de chauffage géothermique

Il faut dire tout de suite que chauffer une maison avec l’énergie terrestre nécessitera un investissement important en une seule fois. La part du lion ira à la construction du puits de mine.

Astuce : La pièce la plus chère d’une pompe à chaleur est le compresseur. Si vous ne voulez pas de problèmes, ne l'achetez pas dans une usine chinoise.
Il est préférable d'utiliser Danfoss ou Copeland (de préférence pas de Chine).

Nous recommandons également d’utiliser un système de plancher chauffant au lieu de radiateurs chauffants. De cette façon, vous pouvez réduire considérablement le retour sur investissement de l'équipement. L'augmentation annuelle des tarifs des ressources énergétiques traditionnelles doit également être prise en compte, tout en évitant des hausses de prix.

Rien à l’intérieur de la maison ne vous rappellera que vous utilisez le chauffage au sol. La partie principale du projet – le puits et l’échangeur de chaleur – sera cachée sous terre. Il suffit d'allouer un petit espace à un appareil, par exemple au sous-sol, qui génère de l'énergie thermique.

L'appareil vous permet de régler la température et de fournir de l'énergie thermique. Les instructions pour l'installation d'un système de chauffage dans une maison ne diffèrent pas de la méthode traditionnelle, elles ne comportent donc aucune particularité.

Conclusion

L'utilisation de pompes à chaleur permet de s'affranchir des combustibles traditionnels qui deviennent chaque année plus chers, même si les coûts initiaux seront assez importants. Il est tout à fait possible d'installer soi-même un chauffage géothermique, mais lors de l'installation de tuyaux dans un puits de mine, il est conseillé d'avoir un assistant.

Le retour sur investissement du projet dépend de l'isolation du logement, ainsi que du mode de chauffage - radiateur ou plancher chauffant. La vidéo de l'article sera l'occasion de trouver des informations supplémentaires sur le sujet ci-dessus.

Chaque propriétaire d'une maison de campagne est confronté à un problème aussi important que celui d'assurer l'approvisionnement en chaleur de tous les espaces de vie. Aujourd'hui, divers fabricants proposent leurs propres options pour le chauffage individuel des chalets privés en dehors de la ville. Un nouveau développement dans ce domaine est le chauffage géothermique. Bien entendu, la plupart des propriétaires sont convaincus qu'un système d'approvisionnement en chaleur aussi pratique et économique ne peut être installé que dans les zones où se trouvent des geysers, des formations volcaniques et des sources d'eau chaude. Les installations modernes de ce type sont capables de fonctionner avec succès sous des latitudes tempérées, avec des sources chaudes à basses températures.

Caractéristiques du chauffage géothermique

Le chauffage géothermique fait référence à une méthode alternative de fourniture de chaleur à une maison. Ce type d'installation de chauffage peut être qualifié de presque idéal pour aménager une maison privée ou une maison de campagne. Pour travailler dans le système, il est utilisé l'énergie géothermique, qui est extrait de diverses sources de chaleur naturelles. Le principe de base de fonctionnement d'une telle installation est similaire au fonctionnement d'un système ambulant. La principale différence est la suivante : si dans un réfrigérateur, le réfrigérateur refroidit l'air du système résultant, alors ici il produit l'énérgie thermique. Un travail coordonné est possible même avec caractéristiques à basse température.

La principale caractéristique du chauffage géothermique dans une maison est que pendant la chaude saison estivale, l'air de la maison est refroidi, mais en hiver, il se réchauffe. Dans le même temps, les coûts d'un tel chauffage sont très faibles par rapport à d'autres installations thermiques.À certains égards, le fonctionnement d’un tel système est similaire à celui de la climatisation. Il contribue à créer la chaleur et le confort nécessaires dans la maison, offrant ainsi aux propriétaires des conditions de vie confortables dans la maison.

Principe de chauffage géothermique

L'installation géothermique fonctionne de manière autonome, régulant clairement la température requise dans la pièce. Le principe de fonctionnement est le même pour toutes les installations, il est donc indépendant des différents fabricants de composants. Le travail principal est confié à pompes spéciales, qui peuvent présenter certaines différences entre eux dans les décisions de conception, les variétés, mais en même temps données de coefficient En termes de performances thermiques, ils sont tous similaires. Concernant l'énergie utilisée, le système géothermique fonctionne avec succès avec différents types l'énergie de la terre.

Le système se compose de deux circuits, à savoir :

• interne;
• externe

Le premier de ceux mentionnés est représenté par une installation de chauffage familière à beaucoup grâce au raccordement de tuyaux et d'éléments de radiateurs. Le contour extérieur est échangeur de chaleur dimensionnel, qui est monté sous l'épaisseur de la terre ou dans un plan d'eau. Un liquide spécial additionné d'antigel circule à l'intérieur et parfois il est également rempli d'eau ordinaire. Le liquide de refroidissement gagne température ambiante, et celui déjà chauffé va plus loin dans la pompe géothermique. La chaleur ainsi accumulée est ensuite transférée vers le circuit interne. Cela permet de chauffer l'eau dans les éléments des radiateurs et les tuyaux dans toute la maison.

Modalités de mise en œuvre d'une installation géothermique

Ce type de chauffage diffère par la manière dont l'échangeur de chaleur est installé. Aujourd'hui, trois variétés sont utilisées :

1. Verticaleéchangeur de chaleur : il est compact et a un coût d’installation plus élevé par rapport aux autres types. Pour installer un échangeur de chaleur vertical, vous n'avez pas besoin d'utiliser une grande surface, mais vous devrez utiliser appareils de forage spécialisés. Selon la technologie choisie, la profondeur du puits fini peut atteindre jusqu'à 200 mètres, la valeur minimale est de 50 mètres. La durée de vie du système est jusqu'à cent ans. Il est avantageux d’installer ce type de chauffage géothermique s’il est installé sur une zone déjà aménagée. Le paysage de la région restera pratiquement intact.
2. Horizontaléchangeur de chaleur : ce type est utilisé assez souvent. Lors de l'installation d'un échangeur de chaleur horizontal, les tuyaux sont posés à une profondeur suffisamment grande, qui dépasse nécessairement niveau de gel du sol. Le principal inconvénient de l’utilisation de ce type de câblage est qu’il nécessite l’utilisation d’une grande surface pour l’installation du collecteur. Il est difficile d’installer un tel système sur un site déjà développé.
3. À base d'eauéchangeur de chaleur : cette installation est la plus rentable parmi toute la variété de chauffage géothermique, car elle fonctionne grâce à l'énergie des plans d'eau. Ce système est pertinent pour les propriétaires qui disposent d'un plan d'eau à des centaines de mètres. Un tel échangeur de chaleur le plus rentable ce qui fait de son installation la plus appropriée parmi tous les types de chauffage similaires.

Avantages et inconvénients du chauffage géothermique

Le chauffage géothermique est devenu pertinent en Amérique pendant la crise des années 80. Initialement, l'installation d'installations coûtait beaucoup d'argent et ce type de chauffage était utilisé exclusivement par des personnes riches, mais plus tard, le chauffage géothermique est devenu plus accessible pour une utilisation massive par la population.

Avantages de l'utilisation du chauffage géothermique dans une maison privée :

• L’énergie géothermique peut être obtenue et ensuite utilisée presque partout ;
• l'apport de ce type de chaleur est illimité ;
• l'utilisation de cette énergie est considérée comme la plus durable ;
• l'énergie géothermique ne contient pas divers types d'émissions nocives provenant de la combustion du dioxyde de carbone ;
• le chauffage basé sur une installation géothermique ne nécessite pas d'entretien constant de la maison ;
• le chauffage est considéré comme gratuit pour le propriétaire du logement ;
• les pompes d'installation prennent beaucoup moins de place que les installations thermiques similaires ; une pompe géothermique nécessite à peu près le même espace d'installation que, par exemple, un réfrigérateur ;
• l'énergie géothermique permet à la fois de chauffer la pièce et, si nécessaire, de la refroidir ; le principe de fonctionnement est similaire à l'algorithme de fonctionnement des climatiseurs ;
• Si vous le souhaitez, un tel chauffage peut être installé en conjonction avec d'autres systèmes d'alimentation en chaleur, par exemple avec un système au gaz, au diesel ou alimenté par l'énergie solaire.

Malgré de nombreux aspects positifs de l'utilisation de ce type de chauffage, les installations géothermiques ont aussi leurs propres défauts, les principaux sont :

• coûts élevés pour l'installation de l'ensemble du système ;
• longue période de récupération.

De telles lacunes du système de chauffage sont dérisoires en comparaison des tendances actuelles de la hausse mondiale des prix de divers types de combustibles. Bien sûr, le délai d'amortissement est long, mais dans cent ans une installation géothermique montrera tous ses avantages et prouvera son efficacité sur la pratique. Ce type de chauffage a déjà été apprécié dans de nombreux pays européens et américains. Par exemple, en Suède, environ 70 % des propriétaires privés ont choisi un tel système de chauffage.

Vidéo

Sergey Elgazin a tout découvert sur le chauffage géothermique dans l'une des maisons finlandaises :