Pompe à chaleur géothermique à faire soi-même pour le chauffage domestique: appareil, conception, auto-assemblage

Avantages des pompes à chaleur

Les avantages des systèmes de chauffage avec pompes à chaleur sont les suivants :

1. L'efficacité économique. Avec le coût de 1 kW d'énergie électrique, vous pouvez obtenir 3 à 4 kW de chaleur. Ce sont des indicateurs moyens, parce que. le coefficient de conversion thermique dépend du type d'équipement et des caractéristiques de conception.
2. Sécurité environnementale.Pendant le fonctionnement de l'installation thermique, les produits de combustion ou d'autres substances potentiellement dangereuses ne pénètrent pas dans l'environnement. L'équipement est sans danger pour la couche d'ozone. Son utilisation vous permet d'obtenir de la chaleur sans le moindre dommage pour l'environnement.
3. Polyvalence d'application. Lors de l'installation de systèmes de chauffage alimentés par des sources d'énergie traditionnelles, le propriétaire de la maison devient dépendant des monopoles. Les panneaux solaires et les éoliennes ne sont pas toujours rentables. Mais les pompes à chaleur peuvent être installées n'importe où. L'essentiel est de choisir le bon type de système.
4. Multifonctionnalité. Pendant la saison froide, les installations chauffent la maison et pendant la chaleur estivale, elles peuvent fonctionner en mode climatisation. L'équipement est utilisé dans les systèmes d'eau chaude, connectés aux contours du chauffage par le sol.
5. Sécurité opérationnelle. Les pompes à chaleur ne nécessitent pas de carburant, elles n'émettent pas de substances toxiques pendant leur fonctionnement et la température maximale des unités d'équipement ne dépasse pas 90 degrés. Ces systèmes de chauffage ne sont pas plus dangereux que les réfrigérateurs.

Il n'y a pas d'appareils idéaux. Les pompes à chaleur sont fiables, durables et sûres, mais leur coût dépend directement de la puissance.

Équipement de haute qualité pour le chauffage et l'eau chaude à part entière d'une maison de 80 m². coûtera environ 8000-10000 euros. Les produits faits maison sont de faible puissance, ils peuvent être utilisés pour chauffer des pièces individuelles ou des locaux techniques.

L'efficacité de l'installation dépend de la perte de chaleur de la maison. Il est logique d'installer l'équipement uniquement dans les bâtiments où un haut niveau d'isolation est fourni et où les taux de perte de chaleur ne dépassent pas 100 W / m2.

L'équipement est fiable et tombe rarement en panne

S'il est fait maison, il est important de choisir un compresseur de haute qualité, le meilleur de tous - d'un réfrigérateur ou d'un climatiseur d'une marque de confiance

Schéma d'exécution du chauffage hydrothermique

À ce jour, les plus largement utilisés sont trois schémas fondamentalement différents pour organiser le chauffage souterrain. Pour assurer une efficacité maximale du chauffage d'une maison, la surface totale du circuit souterrain externe doit être de 2,5 fois la surface chauffée d'un immeuble résidentiel.

Les types de chauffage géothermique suivants sont utilisés dans le chauffage autonome :

1. Option sous-marine.
2. Signet horizontal.
3. Bien construit.

Dans chaque cas, le choix de l'un ou l'autre type de chauffage géothermique dépendra de la superficie de la maison, des capacités financières du propriétaire et des caractéristiques de la région. L'option sous-marine peut être utilisée dans les cas où il y a des plans d'eau profonds à proximité qui ne gèlent pas au fond pendant la saison hivernale.

Il existe plusieurs types de pose d'un tel chauffage

Signet horizontal

Cette option de chauffage hydrothermique implique l'exécution d'une fosse de fondation près de la maison, dont la profondeur sera de 2 mètres plus profonde que le point de congélation du sol. En conséquence, pour chauffer une maison privée d'une superficie de 100 mètres carrés, il faudra creuser une fosse d'une profondeur de plus de 3 mètres et d'une superficie totale de 250 mètres carrés.

Si la surface disponible du site permet la réalisation d'une telle fosse, la pose horizontale sera la meilleure option pour le chauffage géothermique d'une maison privée. À l'intérieur de la fosse, un système de tuyaux est posé à travers lequel circule un liquide de refroidissement non gelant. Le circuit de chauffage externe est conduit dans la maison et connecté à l'échangeur de chaleur.

Parmi les avantages de ce schéma pour la mise en œuvre du chauffage géothermique, il est d'usage de distinguer son efficacité, sa facilité d'agencement et la réduction du coût d'installation d'un circuit extérieur. Dans le même temps, il est nécessaire de prendre en compte les exigences obligatoires pour le calcul correct du volume de la fosse, qu'il n'est pas toujours possible de placer sur une petite parcelle de terrain.

Chauffage domestique géothermique :

Option sous-marine

Les propriétaires de maisons privées qui vivent à proximité de lacs et de rivières choisissent souvent l'option de chauffage hydrothermique en utilisant une option sous-marine. Il suffit de réfléchir à l'emplacement du contour extérieur, qui est placé à une profondeur de plus de 4 mètres, ce qui exclut la possibilité de gel du lac ou de la rivière au fond. La partie souterraine et aérienne du circuit, qui va directement de la rive du lac à la maison privée chauffée, est nécessairement isolée et les tuyaux sont posés sous terre à une profondeur inférieure au point de congélation du sol.

L'utilisation de l'option sous-marine permet de simplifier l'aménagement du système de chauffage d'une maison privée, car il n'est pas nécessaire d'effectuer des travaux de terrassement coûteux et complexes. Le circuit externe sera chauffé par la chaleur de l'eau, après quoi le liquide de refroidissement chauffé est fourni au système, garantissant le fonctionnement de l'équipement.

Exécution de puits hydrothermaux

La mise en œuvre de puits géothermiques pour l'organisation du chauffage autonome est la meilleure option, ce qui peut réduire considérablement les coûts du propriétaire. Le puits est foré à une profondeur de 30 à 50 mètres, ce qui augmente l'efficacité du chauffage, car à de grandes profondeurs, la température de la terre sera plus élevée qu'à la surface elle-même.

Le forage d'un puits est l'une des méthodes les plus efficaces pour installer un tel chauffage.

Aujourd'hui, de nombreux propriétaires, équipant un système de chauffage géothermique autonome pour une maison privée, choisissent l'option de forer des puits, ce qui simplifie grandement la pose du circuit. Dans ce cas, l'efficacité maximale de l'équipement utilisé est assurée, vous permettant d'utiliser toutes les possibilités de ces technologies modernes même en présence d'une petite surface.

La mise en œuvre du chauffage d'une maison privée avec la pose d'un circuit externe dans des puits profonds permet de réduire de 20 à 30% le coût total d'aménagement du chauffage autonome dans une maison. En raison de la température de chauffage élevée du liquide de refroidissement dans le circuit profond, il est possible d'utiliser des installations de chauffage de petite capacité, ce qui simplifie l'installation de l'équipement, réduit son coût, tout en offrant un maximum de confort pour vivre dans une maison privée.

1 Comment ça marche

Une pompe à chaleur est un ensemble d'équipements dont la tâche est de collecter l'énergie thermique et de la restituer au consommateur. La source d'énergie thermique peut être n'importe quel milieu ou corps avec une température supérieure à 1 degré. Pour mieux comprendre le principe de fonctionnement de ces appareils, vous devez vous familiariser avec leurs caractéristiques fonctionnelles :

• L'appareil ne produit pas d'énergie thermique par lui-même.
• La pompe à chaleur nécessite de l'électricité pour fonctionner.
• Le principe de fonctionnement de l'appareil est basé sur le cycle de Carnot, qui est utilisé dans tous les groupes frigorifiques.

Récemment, la technologie de fabrication des pompes à chaleur s'est considérablement améliorée. Les unités modernes sont capables de prendre l'énergie thermique de l'air avec une température allant jusqu'à -30 degrés, ainsi que de l'eau et du sol - jusqu'à 2 degrés.Le fréon est le fluide de travail du cycle de Carnot. Cette substance gazeuse commence à bouillir à des températures inférieures à zéro. Le réfrigérant s'évapore et se condense séquentiellement dans deux chambres d'échange de chaleur, tout en absorbant l'énergie de l'environnement. Puis il le transporte jusqu'au consommateur.

Le schéma d'une pompe à chaleur est similaire au principe de fonctionnement d'un climatiseur travaillant pour le chauffage:

• Pendant que le fréon est à l'état liquide, le réfrigérant circule dans les tuyaux de l'échangeur de chaleur. Prenant l'énergie thermique de l'environnement, le fréon bout et commence à s'évaporer.
• Ensuite, le gaz entre dans le compresseur, ce qui augmente la pression à la valeur souhaitée. En conséquence, le point d'ébullition du réfrigérant augmente et la substance se condense à une température plus élevée.
• En traversant la chambre d'échange de chaleur interne, le fréon cède l'énergie accumulée au liquide de refroidissement et repasse à l'état liquide.
• Après cela, le gaz pénètre dans le récepteur et l'accélérateur. Lorsque la pression de la substance est réduite, le cycle de travail est répété.

Chauffage géothermique à faire soi-même à la maison

Il est tout à fait possible de monter et de mettre en service soi-même un chauffage géothermique. Cependant, des difficultés peuvent survenir au cours du travail. Cela concerne tout d'abord l'installation d'un circuit externe dans le sol. Par conséquent, en l'absence des compétences nécessaires, il est recommandé de confier le réglage du système à des professionnels qui effectueront un calcul compétent et monteront l'ensemble du système de chauffage géothermique.

Calculs préliminaires

Pour que le chauffage géothermique produise l'effet prévu, il est nécessaire de faire des calculs. Ils vous aideront à choisir la puissance des équipements de pompage.Les chiffres approximatifs pour les bâtiments avec différents niveaux d'isolation thermique sont différents. Ainsi, pour chauffer un mètre carré il vous faudra :

• sans isolation thermique - 120 W;

• avec isolation thermique conventionnelle - 80 W;

• avec isolation à économie d'énergie - 40 watts.

Pour les calculs, vous aurez également besoin de chiffres qui déterminent la perte de chaleur dans la maison. Par exemple, si pour un immeuble résidentiel d'une superficie de 180 m². compteurs avec une isolation thermique de haute qualité, la perte de chaleur est de 9 kW / jour, alors l'équipement doit fournir une puissance de 216 kWh (9 kW x 24 heures). Compte tenu du fait que les pertes de chaleur peuvent différer à différents moments, une tolérance de 10 à 20% est faite. Ainsi, la puissance finale de la pompe du système de chauffage géothermique devrait être de 10,8 kW.

Lors du calcul, il est important de prendre en compte certains points. Il s'agit notamment de la température du sol au niveau du puits

Dans le centre de la Russie, il reste à + 8 ... + 10 degrés (à une profondeur de 15 à 20 mètres). Avec une disposition horizontale du circuit externe du système de chauffage, une puissance de 50 kW par mètre est prise en compte. Les chiffres exacts dépendent des conditions géologiques (humidité, présence d'eau souterraine). Différents sols donnent différents indicateurs :

• Sol sec - 25 W / m;

• Substrat humide - 45-55 W / m;

• Roches dures - 85 W / m;

• La présence d'eau souterraine - 110 W / m.

Comment est l'installation du système de chauffage

Les systèmes d'eau sont rares, le chauffage géothermique par le sol est le plus demandé. Par conséquent, la première étape des travaux est associée au forage de puits ou au creusement d'une fosse. Les évidements sont réalisés à une profondeur de 20 à 100 mètres, à l'aide d'équipements spéciaux. Le fond de la fosse est recouvert de sable.De plus, des tuyaux en plastique sont posés dans les évidements ou tranchées finis, capables de résister à une pression d'environ 6 bars. Ces tuyaux serviront de sondes.

Lors de l'installation, une tuyauterie de trois ou quatre lignes est utilisée, tandis que les sections de bord sont connectées sous la forme de la lettre «U». Le contour extérieur peut être acheté prêt à l'emploi ou assemblé indépendamment.

Lorsque la partie la plus difficile des travaux d'installation d'un système de chauffage géothermique est terminée, ils commencent à connecter la pompe. Le câblage avec cette méthode est similaire au câblage d'un système de chauffage traditionnel.

Le principe de fonctionnement de l'appareil

Ceux qui entrent en contact avec les problèmes de chauffage rentable, le nom de "pompe à chaleur" est bien connu. Surtout en combinaison avec des termes comme "terre-eau", "eau-eau", "eau-air", etc. Tel pompe à chaleur avec dispositif Frenett n'a pratiquement rien en commun, sauf peut-être le nom et le résultat final sous forme d'énergie thermique, qui est finalement utilisée pour le chauffage.

Les pompes à chaleur fonctionnant selon le principe Carnot sont très appréciées à la fois comme moyen économique d'organiser le chauffage et comme système respectueux de l'environnement. Le fonctionnement d'un tel complexe d'appareils est lié à l'accumulation d'énergie à faible potentiel contenue dans les ressources naturelles (terre, eau, air) et à sa conversion en énergie thermique à haut potentiel. L'invention d'Eugène Frenette est arrangée et fonctionne d'une toute autre manière.

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Le système de génération de chaleur développé par E. Frenett ne peut être attribué sans condition à la classe des pompes à chaleur. Selon la conception et les caractéristiques technologiques, il s'agit d'un appareil de chauffage

L'unité n'utilise pas de sources d'énergie géo ou solaire dans son travail.L'huile de refroidissement à l'intérieur est chauffée par la force de friction créée par la rotation des disques métalliques.

Le corps de travail de la pompe est un cylindre rempli d'huile, à l'intérieur duquel se trouve l'axe de rotation. Il s'agit d'une tige d'acier munie de disques parallèles espacés d'environ 6 cm.

La force centrifuge pousse le liquide de refroidissement chauffé dans la bobine connectée à l'appareil. L'huile chauffée sort de l'instrument au point de connexion supérieur. Le liquide de refroidissement refroidi est renvoyé par le bas

Apparence Thermopompe Frenette

Préchauffage de l'appareil pendant le fonctionnement

Principaux composants structurels

Les dimensions réelles de l'un des modèles

Le principe de fonctionnement de cet appareil repose sur l'utilisation de l'énergie thermique, qui est libérée lors du frottement. La conception est basée sur des surfaces métalliques situées non pas les unes à côté des autres, mais à une certaine distance. L'espace entre eux est rempli de liquide. Les parties de l'appareil tournent les unes par rapport aux autres à l'aide d'un moteur électrique, le liquide à l'intérieur du boîtier et en contact avec les éléments rotatifs est chauffé.

La chaleur qui en résulte peut être utilisée pour chauffer le liquide de refroidissement. Certaines sources recommandent d'utiliser ce fluide directement pour le système de chauffage. Le plus souvent, un radiateur conventionnel est attaché à une pompe Frenett maison. En tant que fluide chauffant, les experts recommandent fortement d'utiliser de l'huile et non de l'eau.

Lors du fonctionnement de la pompe, ce liquide de refroidissement a tendance à s'échauffer très fortement. L'eau dans de telles conditions peut simplement bouillir. La vapeur chaude dans un espace confiné crée une surpression, ce qui entraîne généralement la rupture de tuyaux ou d'un boîtier.Il est beaucoup plus sûr d'utiliser de l'huile dans une telle situation, car son point d'ébullition est beaucoup plus élevé.

Pour fabriquer une pompe à chaleur Frenette, vous aurez besoin d'un moteur, d'un radiateur, de plusieurs tuyaux, d'une vanne papillon en acier, de disques en acier, d'une tige en métal ou en plastique, d'un cylindre en métal et d'un kit d'écrou (+)

Il existe une opinion selon laquelle l'efficacité d'un tel générateur de chaleur dépasse 100% et peut même atteindre 1000%. Du point de vue de la physique et des mathématiques, ce n'est pas une affirmation tout à fait correcte. L'efficacité reflète les pertes d'énergie dépensées non pas pour le chauffage, mais pour le fonctionnement réel de l'appareil. Au contraire, les affirmations phénoménales sur l'efficacité incroyablement élevée de la pompe Frenette reflètent son efficacité, qui est vraiment impressionnante.

Le coût de l'électricité pour le fonctionnement de l'appareil est négligeable, mais la quantité de chaleur reçue en conséquence est très perceptible. Chauffer le liquide de refroidissement aux mêmes températures à l'aide d'un élément chauffant, par exemple, nécessiterait une quantité d'électricité beaucoup plus importante, peut-être dix fois plus. Un appareil de chauffage domestique avec une telle consommation d'électricité ne chaufferait même pas.

Pourquoi tous les locaux résidentiels et industriels ne sont-ils pas équipés de tels appareils ? Les raisons peuvent être différentes. Pourtant, l'eau est un liquide de refroidissement plus simple et plus pratique que l'huile. Il ne chauffe pas à des températures aussi élevées et il est plus facile de nettoyer les conséquences des fuites d'eau que de nettoyer le pétrole déversé.

Une autre raison peut être qu'au moment où la pompe Frenette a été inventée, un système de chauffage centralisé existait déjà et fonctionnait avec succès. Son démantèlement pour le remplacer par des générateurs de chaleur serait trop coûteux et apporterait beaucoup d'inconvénients, donc personne n'a même sérieusement envisagé cette option.Comme on dit, le mieux est l'ennemi du bien.

Le principe de fonctionnement des pompes à chaleur

Le principe de fonctionnement d'un appareil de chauffage d'une maison repose sur le fait qu'une substance (réfrigérant) peut dégager de l'énergie thermique ou l'emporter en cours de changement d'état. Cette idée est à la base du fonctionnement du réfrigérateur (à cause de cela, la paroi arrière de l'appareil est chaude).

La thermopompe pour le chauffage fonctionne comme suit :

1. L'agent entrant est refroidi de 5 degrés dans la section d'évaporation en fonction de l'énergie du caloporteur.
2. L'agent refroidi pénètre dans le compresseur qui, à la suite du travail, le comprime et le chauffe.
3. Le gaz déjà chaud pénètre dans le compartiment d'échange de chaleur, où il cède sa propre chaleur au système de chauffage.
4. Le réfrigérant condensé est renvoyé au début du cycle.

Dispositif

Une pompe à chaleur pour chauffer une maison se compose de plusieurs éléments de contour principaux:

• un circuit avec un liquide de refroidissement qui déplace l'énergie d'une source de chaleur ;
• un circuit avec du fréon, qui s'évapore périodiquement, en prenant l'énergie thermique du premier circuit, et se dépose à nouveau avec du condensat, transférant de la chaleur au troisième;
• un circuit où circule un liquide, caloporteur pour le chauffage.

Le fonctionnement d'une pompe thermique pour le chauffage d'une maison est financièrement avantageux. En effet, l'appareil ne nécessite pas de puissance élevée (en conséquence, la consommation d'électricité n'est pas supérieure à celle d'un appareil électroménager standard), mais il produit 4 fois plus de chaleur par rapport à l'électricité consommée.

Il n'est pas non plus nécessaire de créer une ligne de câblage séparée pour connecter la pompe.

Avantages et inconvénients

Avant de décider d'utiliser ou non une pompe à chaleur, vous devez vous familiariser avec les avantages et les inconvénients de son fonctionnement. Les principaux avantages d'une pompe à chaleur sont :

• faible consommation d'électricité pour le chauffage de la maison ;
• pas besoin d'inspection et d'entretien réguliers, ce qui réduit au minimum le coût de fonctionnement d'une thermopompe pour le chauffage;
• l'installation dans n'importe quelle zone est autorisée. La pompe peut fonctionner avec des sources d'énergie thermique telles que l'air, le sol et l'eau. Par conséquent, il devient possible de l'installer dans presque tous les endroits où il est prévu de construire une maison. Et dans des conditions d'éloignement de la conduite de gaz, l'appareil est la méthode de chauffage la plus appropriée. Même en l'absence d'électricité, le fonctionnement du compresseur peut être assuré par un entraînement à base d'essence ou de diesel ;
• le chauffage de la maison est effectué automatiquement. Il n'est pas nécessaire d'ajouter du combustible ou d'effectuer d'autres manipulations, comme par exemple dans le cas d'un équipement de chaudière;
• absence de pollution de l'environnement par des gaz et des substances nocives. Tous les réfrigérants utilisés sont totalement sûrs et respectueux de l'environnement ;
• la sécurité incendie. Les résidents de la maison ne seront jamais en danger d'explosion ou de dommages dus à une surchauffe de la pompe à chaleur ;
• la possibilité de fonctionner même dans des conditions hivernales froides (jusqu'à -15 degrés);
• une pompe à chaleur de haute qualité pour chauffer une maison peut durer jusqu'à 50 ans. Le compresseur ne doit être remplacé qu'une fois tous les 20 ans.

Regardez la vidéo avantages et inconvénients

Comme tout appareil, les pompes à chaleur présentent certains inconvénients :

1. Si la température ambiante descend en dessous de 15 degrés, la pompe ne pourra pas fonctionner.Dans ce cas, vous devrez installer une deuxième source de chaleur. À très basse température, la chaudière, le générateur ou le radiateur électrique est allumé;
2. Coût élevé de l'équipement. Cela coûtera environ 350 000 à 700 000 roubles, et le même montant devra être dépensé pour la création d'une station géothermique et l'installation de l'appareil. Des travaux d'installation supplémentaires ne sont pas nécessaires uniquement pour une pompe à chaleur utilisant l'air comme source de chaleur ;
3. Il est préférable d'installer une pompe à chaleur en combinaison avec un chauffage au sol ou des ventilo-convecteurs, mais les bâtiments plus anciens nécessiteront un réaménagement et peut-être même une rénovation majeure, ce qui entraînera du temps et des coûts supplémentaires. Si une maison privée est construite à partir de zéro, ce problème ne se pose pas;
4. Pendant le fonctionnement de la pompe à chaleur, la température du sol situé autour de la canalisation avec le caloporteur diminue. Cela provoque la mort de certains micro-organismes impliqués dans le fonctionnement de l'environnement. Ainsi, certains dommages à l'environnement sont toujours infligés, mais ils sont nettement inférieurs aux dommages causés par la production de gaz ou de pétrole.

Avantages d'un système de chauffage géothermique

Les systèmes de chauffage géothermiques présentent plusieurs avantages :

• La libération d'énergie thermique est plusieurs fois supérieure à la consommation d'électricité nécessaire à la pompe.
• La sécurité environnementale est supérieure à celle des autres systèmes de chauffage, car les systèmes de chauffage géothermiques ne produisent aucune émission nocive.
• Pour que le système géothermique fonctionne, aucun carburant ou produits chimiques supplémentaires ne sont nécessaires. Par conséquent, il est sans danger pour les propriétaires et pour l'environnement.
• Lors du fonctionnement d'un tel chauffage, il n'y a aucun risque d'explosion ou d'incendie.
• Si le système de chauffage est correctement installé, il durera au moins 30 ans sans assistance technique.

Construction de systèmes géothermiques

Construction de systèmes géothermiques

Même à partir du nom, il est clair que l'essence de ce type de chauffage est d'utiliser l'énergie de la terre. Selon le principe de fonctionnement, il ressemble à distance aux climatiseurs ou aux réfrigérateurs.

L'élément principal est une pompe à chaleur reliée à deux circuits.

1. Le circuit interne désigne le système de chauffage qui nous est familier, il se compose de radiateurs et de canalisations.
2. Externe - il s'agit d'un échangeur de chaleur très dimensionnel installé sous terre ou dans un réservoir. Dans celui-ci, le liquide de refroidissement (et il peut s'agir d'eau ordinaire ou d'antigel), ayant pris la température ambiante, est fourni à la pompe à chaleur, d'où la chaleur accumulée pénètre dans le circuit interne. C'est ainsi que les radiateurs de la maison chauffent.

L'élément principal du système est précisément la pompe à chaleur - un appareil qui ne prend pas plus de place qu'une cuisinière à gaz. Les performances de la pompe à chaleur sont assez élevées : pour chaque kilowatt d'énergie utilisée, elle produit jusqu'à cinq kilowatts de chaleur.

Schéma de fonctionnement de la pompe à chaleur

Bien sûr, le chauffage géothermique est de loin le plus long et le plus coûteux. La majeure partie de l'argent devra être consacrée aux travaux de terrassement et aux équipements connexes, dont une pompe à chaleur. Et beaucoup se demandent s'il est possible d'économiser sur cela et de construire, par exemple, une pompe à chaleur maison. Pour le savoir, vous devez comprendre les types et les caractéristiques de l'équipement.

Nous installons nous-mêmes le chauffage géothermique

Immédiatement, nous notons une telle caractéristique: ceux qui décident d'équiper le chauffage avec la chaleur de la terre devront investir énormément dans cette fois. Bien sûr, avec le temps, ce coût sera payant, car nous ne construisons pas de logements pour nous-mêmes pendant un an ou deux. De plus, les prix du gaz et de l'électricité augmentent chaque année, et avec un système géothermique, vous ne savez pas quelles sont ces hausses de prix.

Cependant, dans ce système, la majeure partie sera cachée sous terre. Le chauffage à l'énergie du sol est la présence d'un puits et d'un échangeur de chaleur. Dans le logement, il vous suffit de mettre un appareil qui génère de la chaleur - généralement, il ne prend pas beaucoup de place.

Comment fonctionne une pompe à chaleur

Sur un tel appareil, l'utilisateur pourra contrôler la température et fournir de l'énergie thermique. L'installation du système de chauffage lui-même dans le logement se fait comme d'habitude - avec une ramification de la canalisation et des radiateurs. Si vous avez une maison privée ou si le bâtiment lui-même est petit, dans ce cas, le générateur du système est affiché dans une pièce séparée ou au sous-sol.

Le principe de fonctionnement des pompes à chaleur

Il convient de noter que presque tous les milieux ont de l'énergie thermique. Pourquoi ne pas utiliser la chaleur disponible pour chauffer votre maison ? Une pompe à chaleur y contribuera.

Le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur est le suivant : la chaleur est transférée au fluide caloporteur à partir d'une source d'énergie à faible potentiel. En pratique, tout se passe comme suit.

Le liquide de refroidissement passe par des tuyaux qui sont enterrés, par exemple, dans le sol. Ensuite, le liquide de refroidissement entre dans l'échangeur de chaleur, où l'énergie thermique collectée est transférée au deuxième circuit. Le réfrigérant, qui se trouve dans le circuit externe, chauffe et se transforme en gaz.Après cela, le réfrigérant gazeux passe dans le compresseur, où il est comprimé. Cela fait chauffer encore plus le réfrigérant. Le gaz chaud va au condenseur, et là la chaleur passe au liquide de refroidissement, qui chauffe déjà la maison elle-même.

Chauffage géothermique à la maison : comment ça marche

Les systèmes de réfrigération sont agencés selon le même principe. Cela signifie que les unités de réfrigération peuvent être utilisées pour refroidir l'air intérieur.

Types de pompes à chaleur

Il existe plusieurs types de pompes à chaleur. Mais le plus souvent, les appareils sont classés selon la nature du liquide de refroidissement sur le circuit externe.

Les appareils peuvent tirer de l'énergie de

• l'eau,
• sol,
• air.

L'énergie qui en résulte dans la maison peut être utilisée pour le chauffage des locaux, pour chauffer l'eau. Il existe donc plusieurs types de pompes à chaleur.

Pompes à chaleur : sol - eau

La meilleure option pour le chauffage alternatif est d'obtenir l'énergie thermique du sol. Ainsi, déjà à une profondeur de six mètres, la terre a une température constante et immuable. Un liquide spécial est utilisé comme caloporteur dans les tuyaux. Le contour extérieur du système est constitué de tuyaux en plastique. Les tuyaux dans le sol peuvent être placés verticalement ou horizontalement. Si les tuyaux sont placés horizontalement, une grande surface doit être allouée. Lorsque les tuyaux sont installés horizontalement, il est impossible d'utiliser le terrain à des fins agricoles. Vous ne pouvez aménager que des pelouses ou planter des annuelles.

Pour disposer des tuyaux verticalement dans le sol, il est nécessaire de faire plusieurs puits jusqu'à 150 mètres de profondeur.Ce sera une pompe géothermique efficace, car la température est élevée à une grande profondeur près de la terre. Des sondes profondes sont utilisées pour le transfert de chaleur.

Type de pompe eau-eau

De plus, la chaleur peut être obtenue à partir de l'eau, qui se trouve profondément sous terre. Les étangs, les eaux souterraines ou les eaux usées peuvent être utilisés.

Il convient de noter qu'il n'y a pas de différences fondamentales entre les deux systèmes. Les coûts les plus faibles sont requis lors de la création d'un système permettant d'obtenir de la chaleur à partir d'un réservoir. Les tuyaux doivent être remplis de liquide de refroidissement et immergés dans l'eau. Une conception plus complexe est nécessaire pour créer un système de génération de chaleur à partir des eaux souterraines.

Pompes air-eau

Il est possible de récupérer la chaleur de l'air, mais dans les régions aux hivers très froids, un tel système n'est pas efficace. En même temps, l'installation du système est très simple. Il vous suffit de sélectionner et d'installer l'appareil souhaité.

Un peu plus sur le principe de fonctionnement des pompes géothermiques

Pour le chauffage, il est très avantageux d'utiliser des pompes à chaleur. Les maisons d'une superficie de plus de 400 mètres carrés amortissent très rapidement les coûts du système. Mais si votre maison n'est pas très grande, vous pouvez créer un système de chauffage de vos propres mains.

Vous devez d'abord acheter un compresseur. Un appareil équipé d'un climatiseur conventionnel convient. Nous le fixons au mur. Vous pouvez créer votre propre condensateur. Il est nécessaire de fabriquer une bobine à partir de tuyaux en cuivre. Il est placé dans un boîtier en plastique. L'évaporateur est également fixé au mur. La soudure, le remplissage de fréon et les travaux similaires ne doivent être effectués que par un professionnel. Des actions ineptes ne mèneront pas à un bon résultat. De plus, vous pouvez vous blesser.

Avant de mettre la pompe à chaleur en marche, il est nécessaire de vérifier l'état de l'électrification de la maison.La puissance du compteur doit être évaluée à 40 ampères.

Pompe à chaleur géothermique maison

A noter qu'une pompe à chaleur créée par soi-même n'est pas toujours à la hauteur des attentes. La raison en est le manque de calculs thermiques corrects. Le système est sous-alimenté et les coûts de maintenance augmentent

Par conséquent, il est important d'effectuer tous les calculs avec précision.

Options pour organiser le chauffage géothermique

Méthodes d'agencement du contour externe

Pour que l'énergie de la terre pour chauffer la maison soit utilisée autant que possible, vous devez choisir le bon circuit pour le circuit externe. En fait, n'importe quel milieu peut être une source d'énergie thermique - sous terre, eau ou air.

Mais il est important de prendre en compte les changements saisonniers des conditions météorologiques, comme indiqué ci-dessus.

Actuellement, deux types de systèmes sont couramment utilisés pour chauffer une maison en raison de la chaleur de la terre - horizontal et vertical. Le facteur de sélection clé est la superficie du terrain. La disposition des tuyaux pour chauffer la maison avec l'énergie de la terre en dépend.

En plus de cela, les facteurs suivants sont pris en compte:

• Composition du sol. Dans les zones rocheuses et limoneuses, il est difficile de réaliser des puits verticaux pour la pose des autoroutes ;
• niveau de congélation du sol. Il déterminera la profondeur optimale des tuyaux;
• Emplacement des eaux souterraines. Plus ils sont élevés, mieux c'est pour le chauffage géothermique. Dans ce cas, la température augmentera avec la profondeur, condition optimale pour le chauffage à partir de l'énergie de la terre.

Vous devez également connaître la possibilité d'un transfert d'énergie inverse en été. Ensuite, le chauffage d'une maison privée à partir du sol ne fonctionnera pas et l'excès de chaleur passera de la maison au sol.Tous les systèmes de réfrigération fonctionnent sur le même principe. Mais pour cela, vous devez installer un équipement supplémentaire.

Schéma de chauffage géothermique horizontal

Disposition horizontale des tuyaux extérieurs

La façon la plus courante d'installer des autoroutes extérieures. Il est pratique pour la facilité d'installation et la possibilité de remplacer relativement rapidement les sections défectueuses du pipeline.

Pour l'installation selon ce schéma, un système de collecteur est utilisé. Pour cela, plusieurs contours sont réalisés, situés à une distance minimale de 0,3 m les uns des autres. Ils sont connectés à l'aide d'un collecteur, qui fournit le liquide de refroidissement à la pompe à chaleur. Cela garantira l'approvisionnement maximal en énergie pour le chauffage à partir de la chaleur de la terre.

Cependant, il y a des choses importantes à garder à l'esprit :

• Grande cour. Pour une maison d'environ 150 m², elle doit être d'au moins 300 m² ;
• Les tuyaux doivent être fixés à une profondeur inférieure au niveau de congélation du sol ;
• Avec le mouvement possible du sol lors des crues printanières, la probabilité de déplacement des autoroutes augmente.

L'avantage déterminant du chauffage à partir de la chaleur de la terre de type horizontal est la possibilité d'auto-arrangement. Dans la plupart des cas, cela ne nécessitera pas l'intervention d'un équipement spécial.

Schéma vertical du chauffage géothermique

Système géothermique vertical

C'est un moyen plus long d'organiser le chauffage d'une maison privée à partir du sol. Les pipelines sont situés verticalement, dans des puits spéciaux

Il est important de savoir qu'un tel schéma est beaucoup plus efficace qu'un schéma vertical.

Son principal avantage est d'augmenter le degré de chauffage de l'eau dans le circuit externe. Ceux.plus les tuyaux sont profonds, plus la quantité de chaleur de la terre pour chauffer la maison entrera dans le système. Un autre facteur est la petite superficie de terrain. Dans certains cas, l'aménagement du circuit de chauffage géothermique externe est réalisé avant même la construction de la maison à proximité immédiate de la fondation.

Quelles difficultés peuvent être rencontrées pour obtenir de l'énergie du sol pour chauffer une maison selon ce schéma?

• Du quantitatif à la qualité. Pour une disposition verticale, la longueur des autoroutes est beaucoup plus élevée. Elle est compensée par une température du sol plus élevée. Pour ce faire, il faut creuser des puits jusqu'à 50 m de profondeur, ce qui est un travail laborieux ;
• Composition du sol. Pour les sols rocheux, il est nécessaire d'utiliser des foreuses spéciales. Dans le loam, pour éviter la perte du puits, une coque de protection en béton armé ou en plastique à paroi épaisse est montée;
• En cas de dysfonctionnements ou de perte d'étanchéité, le processus de réparation devient plus compliqué. Dans ce cas, des pannes à long terme dans le fonctionnement du chauffage de la maison pour l'énergie thermique de la terre sont possibles.

Mais malgré les coûts initiaux élevés et la complexité de l'installation, la disposition verticale des autoroutes est optimale. Les experts conseillent d'utiliser un tel schéma d'installation.