Geothermie Vendee

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La maîtrise de la géothermie en Vendée


Géothermie Vendée participe au renouvellement des systèmes de chauffage et de rafraichissement des bâtiments.

La meilleure solution est la géothermie pour répondre aux besoins d’efficacité, de performance et de fiabilité grâce une ressource naturelle et inépuisable.

Les possibilités d’exploitation de la géothermie doivent être explorées car toutes les constructions en contact avec le sol profitent de l’énergie géothermique, même à faible profondeur.

La géothermie permet de récupérer l’énergie contenue dans le sous-sol ou dans les nappes d’eau souterraines.

La géothermie dite de basse énergie permet de couvrir l’ensemble des besoins énergétiques d’un bâtiment individuel,
collectif ou tertiaire pour la production de chaleur et de rafraîchissement.

La géothermie est très peu nocive pour notre environnement et couvre l’ensemble des besoins d’un bâtiment, autant en chaud que en froid.


La Pompe à chaleur géothermique

Le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur géothermique étant de capter l’énergie contenue dans le sol, il faut réaliser des travaux de forage ou de terrassement pour installer les capteurs. Il existe trois solutions de captage différentes :

  • Le captage horizontal consiste à enterrer des tubes entre 0,60 et 1,20 mètre de profondeur. Le fluide caloporteur circule dans ces tubes et capte la chaleur du sol à faible profondeur. Pour cela, vous devez posséder un terrain dont la surface représente au moins 1,5 à 2 fois la surface habitable à chauffer de votre logement.

  • Le captage vertical est la solution à privilégier, car elle évite d’abimer une grande partie du terrain et se révèle incontournable si votre terrain est petit. Grâce à un forage, les capteurs sont installés à une profondeur allant de 80 à 200 mètres. Plus coûteux, ce système est également plus efficace, surtout en période hivernale, puisque la terre va beaucoup moins se refroidir en profondeur.

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Le captage sur eau de nappe consiste à placer des capteurs dans un ou plusieurs puits forés à moins de 100 mètres de profondeur, afin d’utiliser la chaleur contenue dans l’eau des nappes. Il est possible de réaliser un ou deux forages. Dans le premier cas, l’eau puisée est rejetée dans un cours d’eau ou un réseau d’eaux de pluie. Dans le deuxième cas, on fore un deuxième trou pour y rejeter l’eau utilisée par la pompe à chaleur. Ce deuxième système est plus écologique et préserve la nappe.

Les utilisations de la géothermie varient en fonction de la profondeur.

Elles sont très nombreuses : chauffage urbain collectif par réseau de chaleur, chauffage de logements individuels, de piscines, de serres, usages industriels, chauffage par pompe à chaleur, production d'électricité.

Photos Hessische Landesamt fur Umwelt und Geologie & Photo Energie Baden Wurtemberg AG

Les capteurs horizontaux


Les capteurs sont constitués de tuyaux en polyéthylène enterrés horizontalement à faible profondeur (de 60 cm à 1,2 m) dans lesquels circule un fluide caloporteur. D’une longueur de plusieurs centaines de mètres, ils sont installés en boucles distantes de 40 cm sur le terrain jouxtant le bâtiment à chauffer, à plus de 2 m des arbres et à au
moins 1,50 m des réseaux enterrés non hydrauliques. La surface des capteurs néces-saire est de 1 à 2 fois la surface habitable à chauffer, en fonction du degré d'isolation.


Les capteurs horizontaux peuvent équiper trois types de pompe à chaleur : à détente directe, à fluides intermédiaires ou mixte (cf. encadré p. 14). La puissance thermique récupérable est de l’ordre de 15 à 20 W par
mètre linéaire (m/l).

Les sondes géothermiques verticales

Les capteurs verticaux sont constitués d’une ou de plusieurs sondes verticales qui vont puiser l’énergie contenue dans le sous-sol. Un capteur (tube en U, ou double U en polyéthy-lène) contenant un fluide caloporteur est descendu dans un forage à une profondeur pouvant aller jusqu’à 200 m ou 300 m. Seules les PAC à fluides intermédiaires peuvent être équipées de capteurs verticaux. La puissance prélevée est en moyenne de 50 W/ml (35 à 80 W/ml en fonction de la nature des terrains traversés). L'installation des sondes géothermiques relève d'une entreprise de forage qualifiée. Il convient également de respecter les procédures administratives concernant la protection du sous-sol et de la ressource en eau. Le forage vertical demande peu d'espace et s'applique facilement en milieu urbain.

Les champs de sondes

Pour les bâtiments de grande taille, plusieurs sondes géothermiques, espacées d’une petite dizaine de mètres pour une profondeur pouvant parfois atteindre plus de 200 m peuvent être réalisées sur un même site. Dans ce volume parallélépipédique délimité et sans interférence avec le voisinage, l’exploi-tant peut minimiser sa dépense énergétique annuelle en maintenant un équilibre entre les quantités d’énergie puisées pour le chauffage et celles réintroduites en période estivale, par exemple pour le rafraîchissement. Les puissances exploitées peuvent être importantes : de quelques dizaines de kilo-watts à plusieurs mégawatts.

La pompe à chaleur utilise de l'électricité pour produire de la chaleur

En principe, la chaleur circule toujours d'un niveau de température plus élevé vers un niveau plus bas. Une pompe à chaleur permet de contrer ce phénomène grâce à un cycle de pression et de dépression de la chaleur sans perte d’énergie.

La chaleur est ainsi absorbée depuis la source naturelle par un fluide frigorigène liquide qui s'évapore, même à des températures relativement basses. Ainsi, l'énergie thermique peut être extraite, même d’un sol enneigé par exemple, grâce à une pompe à chaleur géothermique.

Le compresseur de la pompe à chaleur comprime les fluides frigorigènes. Cela entraîne une augmentation considérable de la température. La chaleur est transférée au circuit de chauffage. Une fois cette opération effectuée, la pression redescend à son niveau initial par le biais de ce que l'on appelle le détendeur. Ce détendeur est un mécanisme pour faire passer un gaz stocké à une certaine pression, et c’est lui qui a besoin d’électricité. Ce système est dit thermodynamique.

Cependant, la consommation d’électricité reste plus faible qu’avec des systèmes de chauffage classiques.

Quelle est la pression idéale ?

Avant de procéder au réglage de la pression d’une pompe à chaleur, mieux vaut se renseigner sur la pression idéale propre à chaque type de pompe. La pression recommandée varie entre 1 et 1,5 bar. C’est généralement la même pression que celle d’une chaudière classique. Cependant, cette pression peut différer selon les modèles de pompe à chaleur. En effet, avec la multiplication des offres, il est possible de trouver des réglages de pression spécifiques à une marque ou à un modèle.

Il est préférable de faire appel à un professionnel qui saura parfaitement régler la pression de la PAC dès son installation. Pour être certain que la pression est adaptée à une pompe à chaleur en particulier, il faut se référer au manuel d’utilisation fourni lors de l’achat de l’équipement. La bonne pression peut aussi être indiquée sur la façade de la PAC.

Lorsque vous souhaitez faire poser une pompe à chaleur, il est important de bien se renseigner sur plusieurs points. La première chose à faire est de calculer la puissance de la pompe à chaleur nécessaire pour chauffer votre logement.

En effet, grâce au calcul de la puissance d’une pompe à chaleur vous pouvez prendre un matériel qui répond parfaitement à vos besoins. Ainsi, pas de dépenses inutiles dans une pompe à chaleur trop puissante. Découvrez dès à présent tous les conseils à connaître pour choisir votre système de chauffage écologique.

Comment calculer la puissance nécessaire d’une pompe à chaleur ?

Pour calculer la puissance d’une pompe à chaleur il est important de prendre en compte certains paramètres. Dans le calcul de puissance de la PAC (Pompe À Chaleur), il faut prendre en considération :

  • Le volume global des pièces qu’il faut chauffer ;

  • Le coefficient de déperdition énergétique de construction ;

  • L’écart de température entre l’intérieur de base et la température d’extérieur de base de la région.

Une fois que toutes ces données sont réunies, faisons place au calcul.

Calcul détaillé de la puissance d’une pompe à chaleur

Pour calculer la puissance nécessaire d’une pompe à chaleur P, il faut multiplier le volume du logement V en m3, le coefficient de construction C ainsi que l’écart de température T. On a P=V*T*C.

  • Pour avoir le volume en mètres cubes, il faut multiplier la hauteur avec la superficie.

  • Le coefficient est donné avec le DPE (Diagnostic de Performance Énergétique)

  • La différence de température souhaitée à l’intérieur et la température extérieur de référence.

La température extérieure de référence est donnée pour chaque région.

Quelle puissance de pompe à chaleur pour 100 m2 ?

Pour une maison récente de 100 m2 bien isolée, avec une hauteur de 2,50 m (hauteur standard actuelle) en île de France on obtient :

  • Le volume de la maison V = superficie*hauteur = 100*2,5 = 250 m 3.

  • Admettons que vous souhaitiez chauffer chez vous à un maximum de 19 °C, comme vous habitez en île de France, la température extérieure de référence est -9 °C. Ainsi, on obtient une différence de température T = 19 — (-9) = 28 °C.

  • Le diagnostic de performance énergétique indique que le coefficient de déperdition du logement est C = 0,9.

On a donc une Puissance nécessaire de pompe à chaleur P = V*T*C = 250*0,9*28 = 6300 W. La puissance minimum pour une pompe à chaleur dans cette maison de 100 m2 est de 6300W. Cependant, il est préférable de garder une marge de manœuvre allant de 10 à 20 % pour que la pompe à chaleur puisse chauffer plus rapidement et être serein. C’est pourquoi pour cette maison de 100 m2, il est conseillé de prendre une pompe à chaleur avec une puissance de 7000 à 7500 W.

Toutefois, ce calcul est vrai pour une pompe à chaleur monovalente. Dans le cas d’une utilisation bivalente, la pompe recommandée serait d’une puissance allant de 5500 W à 6000 W (environ 80 % d’une pompe monovalente).

Quelle différence entre un forage et un puits

Quelle profondeur de forage pour la géothermie

Le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur géothermique

Alors que l’aérothermie capte l’énergie de l’air, la pompe à chaleur géothermique récupère les calories présentes naturellement dans le sol. En effet, la température de ce dernier est relativement constante au-delà de quelques mètres. Celles-ci sont prélevées dans votre terrain grâce à des capteurs souterrains, puis transmises au logement via cette pompe à chaleur.

Pour le chauffage des habitations individuelles, on parle de « géothermie très basse énergie », c'est-à-dire captant des ressources dont la température est inférieure ou égale à 30 °C. Il s’agit tout simplement de calories emmagasinées par le sol et qui proviennent du soleil et des eaux de pluie.

Géothermie : un fonctionnement reposant sur un fluide caloporteur

Le circuit du système de captage d’une pompe à chaleur géothermique est parcouru par un fluide caloporteur. Ce fluide, composé généralement d’eau glycolée afin d’éviter le gel, récupère les calories du sol afin de les transmettre à la pompe à chaleur.

La pompe à chaleur géothermique utilise un fluide frigorigène pour transmettre les calories récupérées dans le sol à l’eau du système de chauffage. Ce fonctionnement se compose de quatre phases :

  1. Le fluide frigorigène, à l’état liquide, récupère les calories transmises par le sol via le liquide caloporteur. La température du fluide augmente grâce à l’énergie captée. Le fluide se transforme alors en gaz et s’évapore.

  2. Le compresseur, alimenté par un moteur électrique, aspire et compresse le fluide frigorigène. À la fin de cette phase, le fluide gazeux est chaud et sous haute pression.

  3. La condensation du fluide frigorigène, alors à l’état de vapeur haute pression, permet de transmettre la chaleur à l’eau de chauffage. Le gaz repasse à l’état liquide.

  4. Le détendeur fait chuter la pression du fluide frigorigène et prépare le fluide liquide avant la phase d’évaporation.

Installation de pompe à chaleur air/eau

Il existe trois types de pompes à chaleur, dont le fonctionnement n'utilise que des sources naturelles gratuites. Ces appareils prélèvent les réserves de chaleur contenues :

  • dans le sol : pompe à chaleur géothermique

  • dans les nappes phréatiques : pompe à chaleur eau/eau

  • dans l'air : pompe à chaleur air/eau

Ces réserves de chaleur sont ensuite transférées à l'intérieur de votre système de chauffage domestique en Vendée, via le régulateur de la pompe à chaleur, pour vous permettre de recevoir la température désirée, et ce, quelles que soient les températures extérieures.

Quel est le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur ?

Le fonctionnement de la pompe à chaleur se fait en 4 étapes :

  • L’évaporateur puise les calories de la source exploitée (eau, air ou sol) pour les transmettre au liquide caloporteur.

  • Ce liquide change d’état. Il se transforme en gaz chaud sous l’action du compresseur,

  • Il retrouve ensuite sa forme originelle grâce à la puissance thermique du condenseur.

  • C’est la phase ultime de l’opération. Le détendeur va faire baisser la température. La pression du fluide frigorigène diminue pour regagner son niveau initial. Le processus peut reprendre.


Le fonctionnement d’une pompe à chaleur nécessite de la place en dehors de l’habitation. Cet espace doit être suffisamment grand pour accueillir le module extérieur captant les calories. Parallèlement, votre logement recevra une unité intérieure, voire plusieurs (version multisplit), pour diffuser la chaleur.

Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur (PAC) ?

Le fonctionnement d’une PAC est comparable à celui d'un réfrigérateur ménager : il assure le chauffage à partir d'une source de chaleur externe (dont la température est inférieure à celle du local à chauffer).

  1. Évaporateur : la chaleur est absorbée au milieu extérieur par vaporisation du fluide frigorigène * à basse température.

  2. Compresseur : entraîné par un moteur électrique, il aspire et comprime les vapeurs (en augmentant leur pression et leur température), puis les refoule vers le condenseur.

  3. Condenseur : échangeur où les vapeurs passent à l'état liquide en cédant leur chaleur au milieu extérieur.

  4. Détendeur : il abaisse la pression du liquide venant du condenseur et règle son débit

La différence principale entre les différents types de pompes à chaleur est la ressource naturelle utilisée. La pompe à chaleur géothermique puise les calories du sol. Le modèle aérothermique utilise les calories de l’air. Enfin, la PAC aqua-thermique récupère ses calories dans l’eau. Ce mode de chauffage permet, par conséquent, de réaliser des économies d’énergie.

Ce fluide, composé généralement d'eau glycolée afin d'éviter le gel, récupère les calories du sol afin de les transmettre à la pompe à chaleur geothermique.

Installation de pompe à chaleur air/eau

Il existe trois types de pompes à chaleur, dont le fonctionnement n'utilise que des sources naturelles gratuites. Ces appareils prélèvent les réserves de chaleur contenues :

  • dans le sol : pompe à chaleur géothermique

  • dans les nappes phréatiques : pompe à chaleur eau/eau

  • dans l'air : pompe à chaleur air/eau

Ces réserves de chaleur sont ensuite transférées à l'intérieur de votre système de chauffage domestique en Vendée, via le régulateur de la pompe à chaleur, pour vous permettre de recevoir la température désirée, et ce, quelles que soient les températures extérieures

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