Comme toutes les autres pompes à chaleur, une pompe à chaleur eau glycolée/eau fonctionne selon le même principe : d'abord, l'énergie thermique est extraite du sol puis transférée au réfrigérant. Celui-ci s'évapore et est en outre comprimé à l'aide d'un compresseur. Cela augmente non seulement sa pression, mais aussi sa température. La chaleur générée est absorbée par un échangeur de chaleur (condenseur) et transmise au système de chauffage. Vous pouvez découvrir en détail le fonctionnement de ce processus dans l'article Comment fonctionne la pompe à chaleur eau glycolée/eau.
En principe, la chaleur géothermique peut être extraite via une pompe à chaleur géothermique de deux manières : soit via des capteurs géothermiques posés près de la surface, soit via des sondes géothermiques pénétrant jusqu'à 100 mètres dans la terre. Nous examinerons les deux versions dans les sections suivantes.
Des collecteurs géothermiques sont posés sous terre
Pour extraire la chaleur géothermique, un système de canalisations est posé horizontalement et en forme de serpentin sous la ligne de gel. La profondeur est d'environ un à deux mètres sous la surface de la pelouse ou du sol. Une saumure composée d'un liquide résistant au gel circule dans le système de canalisations, qui absorbe l'énergie thermique et la transfère à l'échangeur de chaleur. La taille de la surface de capteurs nécessaire dépend, entre autres, des besoins en chaleur du bâtiment en question. En pratique, c'est 1,5 à 2 fois la surface à chauffer. Les collecteurs géothermiques absorbent l’énergie thermique proche de la surface. L'énergie est fournie par le rayonnement solaire et l'eau de pluie. L’état du sol joue donc un rôle déterminant dans le rendement énergétique des capteurs. Il est important que la zone située au-dessus du système de canalisations ne soit ni asphaltée ni bâtie. Vous pouvez en savoir plus sur les éléments à prendre en compte lors de la pose des capteurs géothermiques dans l'article Collecteurs géothermiques pour pompes à chaleur eau glycolée/eau.
Les sondes géothermiques extraient la chaleur des couches plus profondes de la terre
Les sondes constituent une alternative aux capteurs géothermiques. À l'aide de forages, les sondes géothermiques sont enfoncées verticalement ou en biais dans le sol. Il est également traversé par une saumure qui absorbe la chaleur géothermique à une profondeur de 40 à 100 mètres et la transmet à un échangeur de chaleur. A partir d'une dizaine de mètres de profondeur, la température reste constante toute l'année, les sondes géothermiques fonctionnent donc efficacement même à des températures extérieures très basses. Ils nécessitent également peu d’espace par rapport aux capteurs géothermiques et peuvent également être utilisés pour le refroidissement en été. La profondeur du forage dépend également de la demande de chaleur et de la conductivité thermique du sol. Étant donné que plusieurs couches aquifères sont pénétrées dans un forage allant jusqu'à 100 mètres, des autorisations doivent toujours être obtenues pour forer des forages.
Heure de publication : 14 mars 2023