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LES POMPES A CHALEUR

Qu'est ce qu'une pompe à chaleur ?

"Appareil prélevant de la chaleur à un milieu à basse température pour en fournir agrave; un milieu à température plus élevée" Définition du Petit Larousse illustré 2000.
Cet appareil est composé d’un compresseur, un capteur et un émetteur : le compresseur « prend des kWh » sur la source froide (le terrain, une source…) grâce au capteur, et les fournit à l’émetteur (dans le local à chauffer). Le compresseur fonctionne à l’électricité : si pour chaque kWh électrique consommé par le compresseur, le système émet 3 kWh thermiques dans le bâtiment à chauffer, on dit qu’il a un COP de 3 (COP = Coefficient de Performance). Le COP détermine donc directement la facture d’électricité qui sera nécessaire pour chauffer un bâtiment.

*Les différents types de chauffage géothermique.*	*Exemple d'un générateur*

Comparatif des solutions de géothermie

SOL/SOL

SOL/EAU

EAU/EAU

Bénéfice client
performance (COP)	3,2 à 3,3	3,7	3,3 à 3,4
chauffage traditionnel	non	oui	oui
régulation par pièce	non	oui	oui
évolutivité	non	oui	oui
raffraichissement par le sol en été	non	oui	oui

Technique
fluide frigorigène : quantité pour une maison	8 à 20 kg	3 à 5 kg	2 à 3 kg
utilisation des nouveaux fluides frigo	oui	oui	oui
antigel dans le sol extérieur	non	non	80 à 100 litres
climatisation par ventilo-convecteurs	non	oui	oui
captage sur eau de nappe	non	non	oui
sonde thermique verticale	non	non	oui
sonde thermique horizontale	oui	oui	oui

Réglementation
nécessité d'un Avis Technique du CSTB	oui, sur l'ensemble du système	uniquement pour le tube intérieur	uniquement pour le tube intérieur

Investissement
investissement en euros par m² équipé	60 à 95 €	60 à 95 €	60 à 95 €

Les capteurs

• Captage horizontal (3 techniques différentes)
• Captage vertical
• Captage sur eau de nappe

Etudions les trois techniques de capteur géothermique horizontal

Les capteurs sont posés dans le sol, entre 60 et 80 cm de profondeur.
Ils permettent de collecter l’énergie contenue dans le sol et de la transmettre vers le générateur.
Le système le plus courant et le plus facile à installer, c ’est le réseau horizontal de capteurs.
Pour une maison de 100 m², il faut compter entre 150 m² et 200m² de surface de captage.

1) Capteur d'énergie horizontal : GAZ/GAZ aussi appelé SOL/SOL
Le fluide frigorigène circule, dans le capteur en tube de cuivre gainé de polyéthylène enterré à l'exterieur et dans le plancher chauffant, à l’intérieur de la maison.

Schéma de principe de l'installation :

Avantages :
• Surface du capteur à l'extérieur plus petite que les autres solutions à capteur horizontal.
• Coût installation plus faîble par rapport aux autres solutions à capteur horizontal.

Inconvénients :
• Cette solution ne permet pas de régler le chauffage pièce par pièce, ni de bénéficier de l’option rafraîchissement.
• Contrat d'entretien obligatoire chaque année (entre 150 et 200€).
• Votre plancher chauffant est incompatible avec une autre source de production de chauffage (GAZ, FIOUL, PAC à eau ou d'autres).

2) Capteur d'énergie horizontal : GAZ/EAU aussi appelé SOL/EAU
Le capteur en tube de cuivre gainé de polyéthylène enterré à l'exterieur dans lequel circule le fluide frigorigène prélève l’énergie dans le sol à l'exterieur.
La chaleur est transmise par le fluide frigorigène vers un générateur qui libère l’énergie nécessaire au chauffage.
La chaleur est conduite dans la maison par un chauffage à eau chaude compatible avec un chauffage traditionnel.

Schéma de principe de l'installation :

Avantages :
• Régulation indépendante de chaque pièce.
• Compatibilité avec un système de chauffage traditionnel dans la maison.
• Performance maximum en qualité de chauffage et en économie.
• Rafraîchissement en été possible en option.

Inconvénients :
• Surface du capteur extérieur un peu plus grande par rapport au capteur horizontal GAZ/GAZ.
• Contrat d'entretien obligatoire chaque année (entre 150 et 200€).

3) Capteur d'énergie horizontal : EAU/EAU
C’est de l’eau glycolée (avec antigel) qui permet le recueil et le transport de l’énergie dans les capteurs.
La chaleur est transmise par l’eau vers un générateur qui libère l’énergie nécessaire au chauffage...
La chaleur est conduite dans la maison par un chauffage à eau chaude compatible avec un chauffage traditionnel.

Schéma de principe de l'installation :

Avantages :
• Régulation indépendante de chaque pièce.
• Compatibilité avec un système de chauffage traditionnel dans la maison.
• Performance maximum en qualité de chauffage et en économie.
• Rafraîchissement en été possible en option.
• Possibilité d’utiliser l’eau de la nappe phréatique ou d’une source.
• Possibilité d’une sonde thermique verticale si la surface du terrain est insuffisante.

Inconvénients :
• Surface du capteur extérieur un peu plus grande par rapport au capteur horizontal GAZ/GAZ et GAZ/EAU.

Etudions le captage vertical

Une sonde géothermique verticale (entre 70 et 100 m de profondeur) est utilisée pour aller puiser l ’énergie de la terre.
Capteur d'énergie EAU/EAU
Cette solution est utilisée en cas de manque de place.
Il faut en général 2 puits de 90 mètres.

Avantages :
• Régulation indépendante de chaque pièce.
• Compatibilité avec un système de chauffage traditionnel dans la maison.
• Performance maximum en qualité de chauffage et en économie.
• Rafraîchissement en été possible en option.
• Implantation possible même si vous n'avez pas de terrain.

Inconvénients :
• Coût du forage très élevé (environ 50€ par mètre soit un forage de 9200€ pour une habitation de 120m² ).

Etudions le captage sur eau de nappe

Un pompage d’eau dans la nappe phréatique (forage ou puits) permet de capter de l ’énergie.
Capteur d'énergie EAU/EAU
Cette solution est utilisée en cas de présence d’une nappe phréatique voisine.

Avantages :
• Régulation indépendante de chaque pièce.
• Compatibilité avec un système de chauffage traditionnel dans la maison.
• Performance maximum en qualité de chauffage et en économie.
• Rafraîchissement en été possible en option.
• Implantation possible même si vous n'avez pas de terrain.

Contraintes :
• Température d'eau de la nappe >8°C
• Pas de produits chimiques dans l'eau (Vérification de la composition de l'eau).
• Le débit doit être d'environ 5 à 7m3 par heure

Inconvénients :
• Coût du forage très élevé (environ 50€ par mètre).