Chauffage géothermique – fonction, installation, avantages

Si les constructeurs ou les propriétaires mettent en service un système de chauffage géothermique, ils peuvent également utiliser l’énergie gratuite de l’environnement pour le chauffage. Parce que la technologie extrait la chaleur du sol, qui peut être injectée dans le système de chauffage. Cependant, pour que cela fonctionne efficacement, certaines conditions doivent être remplies. Les sections suivantes traitent du fonctionnement d’une pompe à chaleur, de ses avantages et de ses inconvénients et de ce à quoi vous devez faire attention si vous souhaitez installer un chauffage géothermique.

Si les constructeurs ou les propriétaires souhaitent utiliser le chauffage géothermique, ils optent pour un chauffage respectueux de l’environnement. Parce que la technologie extrait l’énergie du sol pour chauffer les pièces ou l’eau potable de la maison. Au niveau de sa structure, elle ne diffère pas de ses cousines, les pompes à chaleur air/eau et eau/eau. Seule la source de chaleur est différente. Les trois types de pompe à chaleur sont basés sur un processus compliqué dans lequel l’énergie environnementale est d’abord capturée puis transférée à un réfrigérant à l’intérieur de la pompe à chaleur. Celui-ci chauffe et est en outre comprimé, ce qui augmente la température et la pression. Lorsque la température requise est atteinte, elle est transférée au système de chauffage. Le réfrigérant se refroidit et peut être réutilisé après une phase de régénération.

Il est important de savoir que le processus de compactage est principalement alimenté par l’électricité. Cependant, si le système fonctionne efficacement, la chaleur ambiante couvre plus des deux tiers des besoins énergétiques. Seul un tiers doit alors être ajouté via le flux. Nous expliquons comment cela fonctionne en détail dans l’article sur le fonctionnement de la pompe à chaleur. La règle générale est que les coûts de chauffage de la pompe à chaleur augmentent avec la différence de température entre la source de chaleur ambiante et l’eau de chauffage.

Les systèmes d’absorption font également partie de la structure et de la fonction d’un système de chauffage géothermique. Une pompe à chaleur géothermique ou saumure-eau génère de l’énergie thermique en faisant circuler un liquide (saumure) mélangé à de l’antigel dans de longs tuyaux creusés dans le sol. Ceux-ci absorbent la chaleur ambiante, chauffent et alimentent la pompe à chaleur de la maison. Selon la manière dont les lignes sont posées, il existe aujourd’hui différents types de collecteurs. Typiques sont par exemple :

• sonde de forage
• collecteurs plats
• Collecteurs de tranchées (cunettes)
• paniers chauffants

Alors que les conduites des forages de sonde s’enfoncent profondément dans le sol, un installateur les pose à plat sous la surface du sol pour les capteurs plats. Cela fonctionne de manière similaire avec les collecteurs dits à tranchées, qui sont posés dans des anneaux qui se chevauchent pour économiser de l’espace, comme les collecteurs à tranchées annulaires. Les paniers chauffants sont constitués de tubes enroulés verticalement qui extraient la chaleur des tranchées compactes. Dans l’article « Pompe à chaleur eau glycolée“. Si vous souhaitez en savoir plus sur le développement et la technologie sous-jacente, vous trouverez des informations complètes dans notre article sur le chauffage par géothermie.

En ce qui concerne les avantages et les inconvénients du chauffage géothermique, il faut faire la distinction entre les systèmes de chauffage généraux et les autres types de pompes à chaleur. Par rapport aux modes de chauffage classiques tels que le chauffage au gaz ou au fioul, le chauffage géothermique se caractérise par son très faible entretien et son fonctionnement économique. De plus, il existe une subvention attrayante pour la pompe à chaleur de l’État. Des subventions uniques de 35 à 45 % sont possibles. Enfin, une pompe à chaleur soulage l’environnement à long terme, car aucun combustible fossile (à condition que le courant d’entraînement ait été généré proprement) ne soit utilisé.

Le chauffage géothermique présente également plusieurs avantages par rapport aux pompes à chaleur air/eau et eau/eau : Par rapport à la variante eau/eau, l’utilisation de collecteurs au sol ou de collecteurs de fossé ne nécessite pas d’autorisation. Par rapport à la variante air-eau, la température initiale en hiver est nettement plus élevée. Même si la surface de la terre est déjà gelée, la température de la terre à une profondeur d’environ deux mètres est toujours d’environ dix degrés Celsius.

Pour que les coûts de chauffage baissent lorsque les constructeurs ou les propriétaires installent un système de chauffage géothermique, un certain nombre de conditions doivent être remplies. Celles-ci concernent principalement la maison et sont les suivantes :

• faible demande d’énergie grâce à l’enveloppe du bâtiment économe en énergie
• faible température d’eau de chauffage grâce à la technologie basse température
• Espace et homologation pour la technologie des absorbeurs

La condition de base pour que les constructeurs ou les propriétaires puissent installer un chauffage géothermique est que le bâtiment ait une haute qualité énergétique. Des fenêtres économes en énergie et des murs bien isolés doivent garantir que les pertes de chaleur restent faibles. De cette façon, le chauffage environnemental nécessite moins d’énergie, les capteurs sont plus petits et, en plus des coûts d’achat, les coûts de chauffage de la pompe à chaleur sont également réduits.

Une autre exigence est la température de l’eau de chauffage. En effet, plus celle-ci est faible, plus les besoins énergétiques du processus de pompe à chaleur sont faibles. Ceci est rendu possible d’une part par une bonne isolation, mais d’autre part par un chauffage à basse température ou de surface. Contrairement aux radiateurs, ceux-ci transfèrent la chaleur à la pièce sur tout le sol.

La troisième exigence est un espace suffisant dans le jardin. Parce que les capteurs du système de chauffage par pompe à chaleur occupent souvent de grandes surfaces qui ne sont généralement pas autorisées à être ombragées, par exemple par un bâtiment au-dessus. Ce n’est qu’ainsi que la source de chaleur dans le sol peut se régénérer grâce au rayonnement solaire incident et fournir toujours suffisamment d’énergie. Si les consommateurs décident de forer des forages lors de l’installation d’un chauffage géothermique, ils doivent également obtenir l’approbation de l’autorité inférieure de l’eau.

Si les propriétaires souhaitent installer un chauffage géothermique et que les exigences ne sont pas entièrement satisfaites, ils peuvent combiner le chauffage avec l’ancienne chaudière. Un régulateur intelligent choisit toujours la technologie de chauffage la plus économique et, par exemple, passe de la pompe à chaleur à l’ancien générateur de chaleur si la température extérieure est trop basse. Cela nécessite un réservoir de stockage tampon qui absorbe l’énergie des deux systèmes, la stocke pendant un certain temps et la restitue à la maison en cas de besoin.

Cette variante est d’ailleurs particulièrement adaptée pour une période transitoire si le système de chauffage doit être remplacé avant que le bâtiment ne soit isolé. Une fois tous les travaux de rénovation terminés, l’ancienne chaudière peut simplement être mise hors service.