Système de chauffage géothermique. Comment faire du chauffage géothermique à la maison de vos propres mains

Lors de la construction d’une maison, chaque propriétaire essaie de réfléchir à l’importance des nuances de conception. Le chauffage est un point tout aussi important qui nécessite la consultation de spécialistes. Pour beaucoup, le chauffage géothermique semble inaccessible, car il n’est associé qu’aux endroits où bouillonnent des sources chaudes. Cependant, dans la pratique, une pompe spéciale peut générer de l'énergie, cette option convient donc à toutes les conditions climatiques et à tous les terrains. Cependant, cela vaut-il la peine de chauffer la maison par géothermie de vos propres mains, car l'équipement lui-même est déjà cher. Pour trouver la réponse à cette question, il convient d'étudier les options et caractéristiques existantes des travaux d'installation.

Le chauffage géothermique fonctionne sur le même principe que la climatisation. Les composants sont deux circuits et une pompe à chaleur.

Le circuit interne comprend des canalisations et des radiateurs répartis dans toute la maison. Le circuit externe est un échangeur de chaleur placé soit sous terre, soit sous l'eau. Du liquide avec de l'antigel ou de l'eau claire circule à l'intérieur. Le liquide chauffé pénètre dans la pompe, ce qui l'accélère à travers les éléments du circuit interne, grâce à quoi l'eau des radiateurs est toujours chaude.

La pompe ne prend pas beaucoup de place, mais remplit l'une des fonctions clés du système. Pour chaque kW d’électricité utilisé, il produit 4 fois la puissance calorifique. Le climatiseur n'est pas aussi productif, car après avoir consommé 1 kW d'électricité, il en restitue la même quantité.

Classification selon le type de structure

Ce type de système de chauffage dans une maison est considéré comme l'un des plus chers et cela est dû au prix des équipements et du terrassement. Dans de tels moments, de nombreux consommateurs se demandent sur quoi ils peuvent économiser, et la seule chose qui leur vient à l'esprit est l'installation. Cependant, pour comprendre si tel est le cas, il convient d'évaluer les caractéristiques de l'appareil et les options de conception possibles.

• Échangeur de chaleur horizontal. Lors du choix de cette conception, les tuyaux sont posés sous terre et la profondeur doit être supérieure au niveau de congélation du sol. Cependant, cette option nécessite l'attribution d'un territoire pour le contour. Imaginez, si vous avez besoin de chauffer une maison d'une superficie de 250 m2, alors vous aurez besoin de 600 m2 pour aménager le circuit. De plus, il faut prendre en compte certains points techniques. Par exemple, tous les éléments doivent être situés à une distance minimale de l'arbre - 1,5 mètre. Si le site est aménagé, cela crée déjà certains inconvénients.
• L'option verticale ne nécessite pas l'attribution d'une grande surface, cependant, l'utilisation d'équipements de forage entraînera des coûts importants. La création d'un puits est un processus qui demande beaucoup de main-d'œuvre, mais cette structure durera au moins cent ans. Cette option convient aux zones déjà aménagées.
• L'option à base d'eau utilise l'énergie de l'eau et vous permet d'économiser considérablement sur l'agencement. La seule exigence est la présence d'un réservoir à moins de 100 mètres, sa superficie doit être d'au moins 200 m2 et la structure ne doit pas être située à plus de trois mètres de profondeur.

Comme le montre la pratique, il est difficile d'effectuer l'installation de vos propres mains. Étant donné que beaucoup d’argent sera investi dans l’équipement, vous ne devez pas lésiner sur le processus d’installation et vous tourner vers des professionnels.

Auparavant, de telles installations pouvaient être trouvées dans des maisons luxueuses et riches, mais elles sont désormais devenues plus abordables. Ils ont été utilisés pour la première fois par les résidents des États-Unis dans les années 80, et maintenant les résidents des pays européens en ont pris note. Cette solution nous a permis d’économiser globalement sur les coûts de chauffage. Il y a vingt ans, 12 millions de citoyens européens bénéficiaient d’une conception similaire, mais aujourd’hui leur nombre a considérablement augmenté.

En Suède, la majeure partie de la chaleur est déjà produite à l’aide de pompes à chaleur. En conséquence, leur popularité a augmenté en raison d'un certain nombre d'avantages par rapport à tous les systèmes alternatifs :

• L'énergie inépuisable et renouvelable de la terre est utilisée pour chauffer votre propre maison ;
• Il n'y a aucun risque d'incendie ;
• Vous n’avez pas besoin de chercher du carburant bon marché et de réfléchir à l’endroit où le stocker ;
• Un système respectueux de l'environnement, sans formation d'émissions nocives, grâce auquel il est activement soutenu par les écologistes ;
• Manque de suivi et d'intervention réguliers ; le système fonctionne de manière autonome à tous les niveaux ;
• Quantité illimitée d’énergie disponible à tout moment et en toute quantité ;
• Vous n’avez pas à dépenser d’argent pour la maintenance du système ;
• Haute performance par rapport aux alternatives existantes.

Les experts recommandent de combiner l'installation d'un système géothermique et de planchers chauffants pour obtenir un effet bénéfique maximal. Premièrement, une répartition uniforme de la température est garantie et, deuxièmement, la formation de zones de surchauffe sera évitée.

Pour que les coûts soient entièrement amortis en 3-4 ans, il convient de considérer que ce type de chauffage est avantageux pour les propriétaires de chalets jusqu'à 150 m2. Compte tenu du fait que les réseaux de chauffage conventionnels deviennent régulièrement plus chers et tombent en panne, opter pour un système géothermique vous permettra d'oublier l'approvisionnement en chaleur pendant au moins 100 ans. L'option choisie se justifiera rapidement. Dans l’espace post-soviétique, cette option est moins populaire en raison de l’investissement important. Il est encore difficile de convaincre nos concitoyens qu’il vaut mieux dépenser de l’argent une fois et oublier le problème.

Caractéristiques d'installation

Si le gaz et l'électricité deviennent de plus en plus chers, et avec eux le chauffage d'une maison privée, alors lors du choix d'un système géothermique, vous pouvez oublier cette fonctionnalité. De plus, vous ne devez pas tenir compte du fait que les réserves de gaz s’épuiseront avec le temps. L'utilisation de combustible solide est une solution encore plus coûteuse. Lors de la combustion du bois et du charbon, des substances nocives sont libérées. Parmi toutes les alternatives, cette option est la plus sûre, cependant, contrairement au chauffage au gaz et aux combustibles solides, l'installation du système demande plus de main-d'œuvre et est plus coûteuse. Il convient donc de le confier à des professionnels possédant une vaste expérience dans ce domaine. Eux seuls connaissent toutes les nuances de l'installation. Si les travaux sont effectués correctement, le problème du chauffage sera résolu pendant de nombreuses années.

Dans le même temps, à l'intérieur de la pièce, il y aura les mêmes tuyaux et radiateurs à travers lesquels la chaleur circulera. Les principaux éléments seront cachés sous terre : un puits et un échangeur de chaleur. La maison doit avoir un appareil qui convertira la chaleur. C'est pour cela qu'il faut allouer le plus d'espace possible. Avec son aide, le propriétaire des lieux peut réguler la température et l'apport d'énergie thermique. En règle générale, dans les maisons privées, le générateur est situé au sous-sol ou dans une pièce séparée.

Lors de l'installation, il convient de prendre en compte certaines fonctionnalités du système - il est également utilisé en été. Au lieu du chauffage, il y a un système de climatisation. Pour ce faire, le mécanisme inverse est démarré, l'échangeur de chaleur commencera à recevoir et à distribuer de l'énergie de refroidissement.

La popularité du chauffage géothermique est due à son confort, son efficacité et sa sécurité. Avec la bonne approche, tous les ajouts seront rentables assez rapidement.

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

Le chauffage géothermique est une option de chauffage prometteuse basée sur l'utilisation de ressources naturelles : la chaleur de la terre, qui est une ressource inépuisable. Une pompe à chaleur transfère la chaleur du sol ou des eaux de surface à un liquide de refroidissement circulant dans le système de chauffage à 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 travaux d'excavation, réaliserons l'installation et la mise en service. Tout sera réalisé dans les délais convenus et avec la meilleure qualité possible. 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. À titre de comparaison, dans les systèmes de chauffage électrique, 1 kW d'énergie électrique est converti en 0,7 à 1,0 kW d'énergie 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 dispositif d'échange thermique (condenseur), le fluide frigorigène transfère son énergie au circuit de chauffage de la maison.

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

Une méthode géothermique pour 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 dans ce cas, le coût élevé ne peut être considéré que comme un inconvénient. 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 du radiateur, 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

Il existe aujourd’hui de nombreux systèmes de chauffage différents, mais le système de chauffage utilisant un liquide de refroidissement est devenu le plus largement utilisé. Comparé à d'autres systèmes, il présente la plus grande 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 s'écoule à travers des tuyaux dans des appareils de chauffage (radiateurs, convecteurs), les chauffant, qui à leur tour chauffent l'air de la pièce, et reprend sa place en chauffant

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

Gaz.
L'option la plus courante et relativement peu coûteuse. Le chauffage au gaz nécessite la présence d'un gazoduc principal ou l'installation de réservoirs de gaz. Avantages : rentabilité et degré élevé d’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.
Il y a beaucoup de problèmes avec une chaudière qui fonctionne au bois ou à d'autres matériaux combustibles solides : il faut régulièrement charger du combustible et nettoyer la chambre de combustion des cendres.

L’offre limitée de ressources énergétiques naturelles oblige l’humanité à rechercher des sources d’énergie alternatives. Le chauffage géothermique est une excellente alternative aux méthodes de chauffage traditionnelles. Cela peut être confirmé par des données factuelles sur l'utilisation généralisée des systèmes de chauffage géothermiques en Europe et en Amérique comme principales sources de chaleur.

Un peu d'histoire ! Les systèmes de chauffage géothermique se sont considérablement « développés » à la fin des années 80 du siècle dernier, principalement en Amérique. Au début, l'investissement substantiel nécessaire à l'installation d'une telle unité permettait de l'utiliser uniquement par des personnes fortunées, 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 système de chauffage au gaz le plus abordable et le plus pratique réduit les réserves de combustible naturel à un coût hors de votre poche. Et la combustion de combustibles solides (bois, charbon, tourbe) est non seulement peu pratique, mais s'accompagne également de la libération de dioxyde de carbone nocif, de la perte de suie et de goudron. 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 pompe à chaleur située dans une maison capte l’énergie des eaux souterraines ou du sol lui-même et la convertit 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 par la chaleur des produits qui y sont placés (le réfrigérateur) et, à travers un système de tubes, il est évacué vers la paroi arrière, réchauffant ainsi 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! En présence d'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.

Cette option pour un circuit thermique est optimale lorsqu'il y a une grande surface de terrain personnel 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 de fonctionnement normal de la pompe à chaleur ne s'accompagne d'aucune émission nocive dans l'atmosphère. Et l'absence de substances inflammables dans la pompe à carburant, en présence d'un câblage électrique fonctionnel, élimine pratiquement le risque d'incendie.

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

Une faible consommation électrique avec un transfert de chaleur relativement élevé (de 1 kW d'électricité à 5 kW d'énergie thermique) est un autre facteur important (ou le plus important) déterminant le choix d'un système de chauffage géothermique pour une maison de campagne.

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

Un avantage fonctionnel important d’un système de chauffage géothermique est sa capacité à agir comme climatiseur par 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 le coût élevé correspondant des travaux d'installation et de 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 en installant vous-même ce système, mais vous devez accorder une attention particulière aux calculs et aux consultations avec un « pro ».

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.

Nous savons que la géothermie est la chaleur de la Terre, et le concept « géothermie » est souvent associé aux volcans et aux geysers. En Russie, l'énergie géothermique est principalement utilisée à l'échelle industrielle ; par exemple, il existe des centrales électriques d'Extrême-Orient qui fonctionnent avec la chaleur de notre planète.

Beaucoup de gens sont convaincus que chauffer leur maison par géothermie de leurs propres mains relève de la science-fiction. N'est-ce pas? Mais ce n’est absolument pas vrai ! Avec le développement des technologies modernes, l’utilisation domestique de « l’énergie verte » est devenue tout à fait possible.

Nous parlerons des principes de fonctionnement du chauffage alternatif, de ses avantages et inconvénients, et le comparerons aux systèmes de chauffage traditionnels. Vous apprendrez également comment positionner l'échangeur de chaleur et comment installer un chauffage géothermique de vos propres mains.

Lorsque la crise pétrolière a éclaté dans les années 70 du siècle dernier, un besoin pressant s’est fait sentir en Occident. C’est à cette époque que commencent à apparaître les premiers systèmes de chauffage géothermique.

Aujourd'hui, ils sont répandus aux États-Unis, au Canada et dans les pays d'Europe occidentale.

Galerie d'images

À propos des sources de chauffage géothermiques

Les sources d'énergie thermique terrestre suivantes peuvent être utilisées pour le chauffage géothermique :

• haute température;
• basse température.

Les sources à haute température comprennent, par exemple, les sources thermales. Ils peuvent être utilisés, mais leur portée est limitée par la localisation réelle de ces sources.

Alors qu'en Islande ce type d'énergie est activement utilisé, en Russie les eaux thermales sont situées loin des zones peuplées. Ils sont concentrés autant que possible au Kamtchatka, où l'eau souterraine est utilisée comme liquide de refroidissement et alimente les systèmes d'eau chaude.

Le contour externe semble beaucoup plus grand que le contour interne, bien que ses dimensions ne puissent être évaluées que lors de la planification et de l'installation. En fonctionnement, il est invisible car souterrain ou sous l’eau. À l’intérieur de ce circuit circule de l’eau claire ou de l’antigel à base d’éthylène glycol, ce qui est de loin préférable.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Si vous percevez plus facilement les informations visuelles, cette vidéo vous permettra de voir de vos propres yeux exactement comment fonctionne un système géothermique, ainsi que d'en savoir plus sur qui profite de ce type de chauffage et pourquoi.

Nous vous invitons à regarder une courte vidéo dans laquelle le propriétaire d'un collecteur souterrain horizontal parlera de ses impressions sur son fonctionnement. De plus, en regardant cette vidéo, vous découvrirez les coûts permanents associés à l’exploitation d’un système de chauffage géothermique.

Chaque propriétaire d'une maison privée choisit lui-même d'acheter les services d'organismes d'approvisionnement en ressources ou de compter uniquement sur lui-même. Ce faisant, il est guidé par toute une liste de considérations.

Vous avez quelque chose à ajouter ou vous avez des questions sur le chauffage géothermique d'une maison privée ? Vous pouvez laisser des commentaires sur la publication. Le formulaire de contact se trouve dans le bloc inférieur.

Actuellement, il existe de nombreuses façons d'organiser un chauffage alternatif. La plupart d'entre eux se caractérisent par un faible rendement et ne sont utilisés que comme système auxiliaire. Il existe cependant une méthode véritablement efficace pour fournir de la chaleur à partir de sources alternatives de chaleur terrestre. Comment réaliser du chauffage géothermique à la maison de vos propres mains : principes de fonctionnement, pompes, avis aideront à résoudre ce problème.

Comment fonctionne le chauffage géothermique

En fonction de la composition du sol, on observe une augmentation naturelle de la température de +3°C tous les 100 m. C'est sur ce phénomène que se base le chauffage géothermique en Europe, utilisé depuis des décennies. Mais comment utiliser cet effet en pratique ?

Le principe de fonctionnement du chauffage géothermique d'une maison est le transfert d'énergie thermique à l'aide de plusieurs types de fluide caloporteur. Cela nécessite plusieurs circuits, dont chacun remplit sa propre fonction :

• Extérieur. Les canalisations sont situées dans un environnement où la température varie de +7°C à +10°C. Cette énergie est transférée au liquide de refroidissement entrant dans le circuit suivant.
• Échange de chaleur. L'élément principal est une pompe à chaleur. Un réfrigérant y circule dans lequel, à mesure que la pression augmente, la température augmente. Chauffé par le liquide de refroidissement du circuit extérieur, il entre dans le compresseur. La température passe ainsi de +7°C à +65°C. Pour répéter le cycle, le liquide entre dans l'évaporateur par le papillon. C’est le principe de fonctionnement de base du chauffage géothermique.
• Circuit intérieur. Dans celui-ci, à l'aide d'un échangeur de chaleur, l'énergie thermique est transférée du réfrigérant au liquide de refroidissement dans le système de chauffage principal de la maison.

Afin de réaliser correctement un chauffage géothermique de vos propres mains, vous devez d'abord sélectionner un schéma de circuit primaire et une pompe à chaleur appropriée.

Le chauffage géothermique peut être combiné avec des types d'approvisionnement en chaleur traditionnels - avec une chaudière à gaz, électrique ou à combustible solide. De cette façon, vous pouvez réduire les coûts de fonctionnement du liquide de refroidissement.

Types de chauffage géothermique à la maison

Avant de chauffer vous-même une maison de campagne par géothermie, vous devez effectuer un certain nombre de mesures préliminaires. Tout d’abord, trouvez la manière optimale de disposer les canalisations du circuit primaire.

La condition principale pour cela est la température de l'environnement où seront situées les lignes. Elle ne doit pas être inférieure à +7°C. En pratique, il s’agit d’installer des canalisations dans le sol. Dans certains cas, l’environnement principal peut être un étang ou une rivière. Cependant, les examens du chauffage géothermique pour ce type de maison indiquent souvent une faible efficacité en hiver.

Pour bien organiser l'approvisionnement en chaleur alternatif, vous devez effectuer les étapes suivantes :

1. Calculer la puissance optimale. Si le chauffage géothermique d'une maison privée est le principal, sa puissance nominale doit assurer le chauffage de l'air dans tout le bâtiment.
2. Analyser la composition du sol et la profondeur de son gel. Le choix de la disposition des canalisations du circuit primaire en dépend.
3. Déterminer l'emplacement de la pompe à chaleur. Pour minimiser les pertes de chaleur, des systèmes de chauffage géothermique à faire soi-même sont installés dans une pièce séparée - un sous-sol ou une dépendance. Il est important que la température ne soit pas inférieure à +14°C.

Le non-respect de ces règles simples peut entraîner un dysfonctionnement du système. Souvent, les avis des propriétaires de systèmes de chauffage géothermique indiquent l'importance de l'analyse initiale et de la sélection du bon équipement.

Pour assurer un fonctionnement ininterrompu du système, il est nécessaire d'installer une source d'alimentation autonome - un générateur.

Avec placement horizontal

La méthode la moins exigeante en main-d'œuvre pour installer les tuyaux du circuit primaire est l'horizontale. Ils sont situés à une profondeur de 0,5 à 3 m. Pour réduire la superficie de l'autoroute, ils sont disposés en virages. Mais en même temps, la distance entre chacun doit être d'au moins 20 cm.

Avant de réaliser un chauffage géothermique, une première analyse de l’état du sol est réalisée. Tout d'abord, son transfert de chaleur est déterminé. Elle peut aller de 20 à W/m². Sur cette base, la longueur totale du circuit primaire est calculée.

De plus, vous devez effectuer les étapes suivantes :

• Vérification du niveau de congélation du sol. La profondeur des tuyaux doit être inférieure à cet indicateur ;
• Eaux souterraines. Pour les éliminer naturellement en période de grandes crues, une couche de sable est versée au fond de la fosse ;
• Sélection du matériau du pipeline. Il doit être suffisamment flexible et mécaniquement fiable. Pour le chauffage géothermique en Europe, les tuyaux en polyéthylène réticulé sont le plus souvent utilisés.

Si la question importante est de savoir combien coûte un système de chauffage géothermique, alors une disposition horizontale contribuera à réduire considérablement les coûts permanents d'installation du système. Lors de l'installation de plusieurs circuits primaires, il est nécessaire d'installer des collecteurs d'entrée et de sortie.

Avec canalisations verticales

Compte tenu des principes de base du fonctionnement du chauffage géothermique d'une maison, lors de la conception, il est nécessaire d'obtenir un chauffage maximal du liquide de refroidissement depuis le sol. Cela ne peut être fait que lors de l'installation de lignes verticales.

Pour organiser de vos propres mains le chauffage géothermique de type vertical d'une maison de campagne, vous devez creuser des puits d'une profondeur de 30 à 100 m dans lesquels sont placées les canalisations du circuit primaire.

Ce schéma demande plus de main-d'œuvre que le schéma vertical, mais présente un certain nombre d'avantages :

• Grande profondeur d'autoroutes. Dans ce cas, le transfert de chaleur vers l'environnement augmente de 25 à 30 % - jusqu'à 70 W/m² ;
• Petite zone d'installation ;
• Il n’y a pratiquement aucune dépendance au gel du sol.

En plus de cette méthode, les principes de base du chauffage géothermique sont souvent utilisés pour l'approvisionnement en eau chaude en été. Pour ce faire, le circuit primaire est placé dans l’eau – un lac ou une rivière.

Avant de forer des puits, il est nécessaire de faire une analyse du sol et de déterminer la profondeur optimale. La composition du sol affectera directement la complexité du processus.

Installation de chauffage géothermique à faire soi-même

En pratique, réaliser ce type d’apport de chaleur est une tâche difficile. Une caractéristique de la conception et de l'installation du chauffage géothermique de vos propres mains est la présence d'une pompe à chaleur - l'unité principale du système.

La conception de cet appareil comprend un circuit réfrigérant interne, un compresseur, un papillon et un évaporateur. Une unité électronique est nécessaire pour contrôler le fonctionnement. À quoi faut-il faire attention lors du choix d’une pompe à chaleur géothermique pour le chauffage ?

• Type d'appareil. Pour l'approvisionnement en chaleur, des modèles utilisant les eaux souterraines sont utilisés. En plus d'eux, il y a « eau-eau » et « air-eau » ;
• Puissance thermique nominale. Cela dépend directement des paramètres de conception. Il convient de noter que presque tous les modèles ont une valeur de cette caractéristique allant jusqu'à 18 kW ;
• Consommation d'énergie. C'est la somme de l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du compresseur, de la pompe et de l'unité de commande électronique. Dépend directement de la puissance nominale de l'appareil ;
• Paramètres du système de chauffage– conditions de température et indicateurs de pression optimaux. Pour tous les systèmes de chauffage géothermique à faire soi-même, ce dernier chiffre ne dépasse généralement pas 3 bars ;
• Prix. Actuellement, l’installation de chauffage géothermique dans une maison privée est la plus coûteuse. Et la plupart des coûts concernent l’achat d’une pompe à chaleur. Par conséquent, une attention particulière doit être accordée au choix correct de ce composant du système.

En plus d'une pompe à chaleur géothermique pour le chauffage, vous devez sélectionner les bons tuyaux pour le circuit extérieur. Ils doivent répondre à certaines exigences. Notamment, avoir une résistance minimale au transfert de chaleur. Idéalement, des lignes en acier seraient utilisées à cet effet. Cependant, leur fonctionnement dans cet environnement pose de multiples défis. Par conséquent, le chauffage géothermique est souvent réalisé à partir de canalisations flexibles en polymère.

Après avoir analysé les avis sur le chauffage géothermique à la maison, nous pouvons souligner les qualités positives suivantes des tuyaux en polymère pour ce type d'approvisionnement en chaleur :

• Flexibilité suffisante. Ceci est important lorsque vous organisez vous-même le chauffage géothermique horizontal d'une maison de campagne.
• Facile à installer et à connecter des circuits individuels. Des accouplements mécaniques sont utilisés à cet effet.
• Possibilité de remplacement rapide de la zone endommagée en cas d'urgence.

N'oubliez pas non plus le coût. Considérant que le principe de fonctionnement de l'approvisionnement en chaleur géothermique repose sur une pompe à chaleur, les coûts devraient être réduits afin d'acheter le modèle optimal de cet appareil.

Pour le bon fonctionnement du système, il est recommandé d'utiliser une composition de liquide de refroidissement spéciale dans le circuit primaire, dont le point de congélation est inférieur à 0°C.

Calcul du coût du chauffage géothermique

Pour le consommateur, l'un des facteurs déterminants de l'approvisionnement en chaleur est son prix et ses coûts d'entretien. Compte tenu de la vaste expérience européenne de l’utilisation du chauffage géothermique, vous devez d’abord calculer le budget optimal.

Pour créer soi-même un chauffage géothermique, il est déconseillé de fabriquer soi-même une pompe à chaleur. Cela est dû à la complexité de la conception et aux calculs techniques obligatoires de ses paramètres. La meilleure option est d’acheter une pompe à chaleur géothermique prête à l’emploi.

Des modèles de nombreux fabricants européens sont disponibles sur le marché. Il existe une évaluation d'entre eux qui vous aidera à décider de la meilleure option :

• HÉLIOTHERME ;
• NEURA ;
• OCHSNER;

Tous les modèles de ces sociétés se distinguent non seulement par leur bonne qualité, mais également par leurs prix élevés. Ainsi, avant d'envisager le chauffage géothermique pour une maison privée, il est recommandé d'analyser les offres du marché.

En plus de ces coûts, vous devez prendre en compte le coût d'autres composants - tuyaux, éléments de raccordement et câblage du chauffage interne de la maison. Vous pouvez réaliser d’importantes économies en installant vous-même un système de chauffage géothermique. Cependant, lors du choix d'un schéma d'installation vertical pour le circuit primaire, vous ne pouvez pas vous passer d'équipements spéciaux. En moyenne, le coût du chauffage géothermique clé en main varie actuellement de 700 000 à 1,2 million de roubles. Tout dépend de la capacité et du budget prévus.

Avant d'acheter une pompe, assurez-vous de lire les avis des propriétaires de chauffage géothermique. Cela vous aidera à connaître les performances réelles de l’équipement.