Comment fonctionne le système de chauffage et de refroidissement géothermique et ses avantages ?
Qu’est-ce que le chauffage et la climatisation géothermique ?
La terre absorbe et stocke environ la moitié de l’énergie solaire. En raison de cette absorption massive, la terre maintient une température assez constante de 45 à 70 degrés Fahrenheit à une profondeur de 6 pieds. Néanmoins, les températures de l’air fluctuent de l’hiver à l’été, rendant les systèmes de chauffage et de refroidissement conventionnels inefficaces en cas de besoin. C’est là qu’interviennent le chauffage et la climatisation géothermiques.
Fondamentalement, les systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques fonctionnent très différemment des systèmes traditionnels. Les systèmes traditionnels impliquent une certaine forme de combustion, généralement du gaz naturel, du propane ou du mazout pour produire de la chaleur. Les systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques n’impliquent aucune forme de combustion; au lieu de cela, ils puisent dans la chaleur sous la terre à travers une série de tuyaux enterrés en polyéthylène haute densité connus sous le nom de système de boucle terrestre et la redistribuent dans tout le bâtiment.
Tous les joints et connexions du système de boucle de mise à la terre sont thermofusionnés pour créer un seul lien continu de tuyau. Le processus de thermofusion ne nécessite pas d’application de colle, ce qui renforce la durabilité du système de boucle. Le système de boucle de terre est très avantageux puisque toute la tuyauterie en boucle est accompagnée d’une impressionnante garantie de 50 ans.
L’installation des boucles de terre se décline dans une large gamme de configurations en fonction du site choisi. Les configurations comprennent des boucles horizontales, des boucles verticales, des boucles d’étang et des boucles ouvertes.
Une pompe à chaleur géothermique est utilisée pour exploiter l’énergie géothermique de l’intérieur de la terre pour entasser nos maisons ou pour utiliser cette chaleur à des fins industrielles. Les pompes à chaleur géothermiques sont construites sur le même principe de base que les pompes à chaleur ordinaires. La différence est que le type géothermique tire la chaleur de la terre au lieu de l’air extérieur. La chaleur de la terre est considérée comme stable et homogène. En plus d’assurer le chauffage de votre maison, ce type d’énergie peut également assurer la climatisation et dans la plupart des cas, l’eau chaude.
Comment fonctionne le système de chauffage et de refroidissement géothermique ?
Le chauffage et le refroidissement géothermiques ne doivent pas être confondus avec une centrale électrique géothermique. Une centrale géothermique extrait l’eau chaude du réservoir d’eau chaude sous la surface de la terre, convertit l’eau chaude en vapeur et dirige la vapeur pour faire tourner une turbine. La turbine est reliée à un générateur par un arbre. La rotation de la turbine déclenche le générateur pour produire de l’électricité. Le chauffage et le refroidissement géothermiques, comme nous l’avons vu ci-dessus, puisent dans la chaleur de la terre pour chauffer et refroidir une maison. Il n’y a pas de production d’électricité dans le chauffage et le refroidissement géothermiques.
Pour un fonctionnement complet de tout système de chauffage et de refroidissement géothermique, une pompe à chaleur géothermique doit être installée dans le bâtiment et les boucles souterraines. Une pompe à chaleur géothermique, également appelée pompe à chaleur géothermique, est un système centralisé de chauffage et de refroidissement installé dans les bâtiments et transmet la chaleur vers et depuis le sol. Sa principale source de chaleur en hiver est la terre, tandis qu’en été; il capte la chaleur d’un dissipateur de chaleur. Les boucles souterraines sont les tuyaux enfouis sous la terre et reliés à la pompe à chaleur géothermique.
Fonctionnement des systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques en hiver
Les canalisations souterraines ou les boucles de terre font circuler l’eau dans les canalisations enterrées. L’eau absorbe la chaleur du sol à travers les tuyaux. Une fois l’eau chauffée, elle est pompée vers la pompe à chaleur du bâtiment. La pompe à chaleur géothermique exploite ensuite la chaleur de l’eau chauffée et la distribue dans toute votre maison sous forme d’air chaud. Une fois la chaleur extraite de l’eau, elle est autorisée à retourner dans les boucles souterraines pour se réchauffer à nouveau, et le cycle se poursuit.
Fonctionnement des systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques en été
En été, la pompe à chaleur géothermique fonctionne exactement à l’opposé de l’hiver. Il extrait l’air chaud de votre maison et se débarrasse de la chaleur, laissant derrière lui un air frais à faire circuler via des évents comme climatisation. La chaleur extraite de l’air est refoulée dans le sol via les boucles de sol. Cela signifie que lorsque l’eau quitte le bâtiment, elle est plus chaude que lorsqu’elle est pompée car de la chaleur en a été extraite.
Tout ce processus peut sembler sophistiqué, mais ce n’est pas le cas. En fait, dans la plupart des pays européens, le chauffage et le refroidissement géothermiques sont une pratique courante. Dans des pays comme la Suisse et la Suède, plus de 75% des foyers ont installé des systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques.
Avantages des systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques
Le fait que les systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques soient capables de garder votre maison fraîche en été et chaude en hiver, ainsi que de réduire vos factures d’énergie jusqu’à 50 %, en fait des disjoncteurs. Voici les avantages découlant de l’installation de systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques.
Réduit considérablement vos factures de services publics
Les propriétaires qui ont installé des systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques réalisent généralement des économies d’énergie allant de 25 % à 50 % par rapport aux systèmes de pompe à chaleur traditionnels. Pour être précis, une maison de 200 pieds carrés ne peut dépenser que 1 $ pour chauffer et refroidir toute la journée. De plus, les systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques peuvent compléter le chauffe-eau traditionnel de votre maison, économisant ainsi jusqu’à 30 % de vos factures d’eau chaude chaque année.
Écologique
Les systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques n’impliquent aucune forme de combustion comme les combustibles fossiles. Ils puisent dans la chaleur qui se produit sous la terre pour refroidir et chauffer votre maison. Cela signifie aucune émission de gaz à effet de serre qui causent la pollution, le réchauffement climatique et contribuent aux maladies respiratoires comme l’asthme.
Durable
Les systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques sont beaucoup plus durables que leurs homologues conventionnels. Les systèmes de refroidissement et de chauffage conventionnels ont une durée de vie de 8 ans. Les systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques, en revanche, ont une durée de vie incroyable de 50 ans.
Réduire les coûts de maintenance extraordinaires
Les systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques sont assortis d’une garantie impressionnante de 25 à 50 ans. Cela garantit que le système fonctionnera efficacement pendant longtemps, éliminant les coûts de maintenance extraordinaires associés aux systèmes de chauffage et de refroidissement traditionnels.
Uniquement fiable
La chaleur qui se produit sous la terre est toujours là, que ce soit en hiver ou en été. Cela signifie que votre système de chauffage et de refroidissement géothermique fonctionnera toute l’année, rendant votre maison confortable tout le temps.
Faibles coûts d’exploitation
Le système de chauffage et de refroidissement conventionnel le plus efficace offre une efficacité de 98 %. Les systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques ont un taux d’efficacité incroyable de 400 %. Cela implique essentiellement que pour 4 unités d’énergie délivrées, 1 unité d’énergie électrique est utilisée. Cette utilisation efficace de l’énergie se traduit par de faibles coûts d’exploitation.
Ils ne produisent pas de bruit
Les pompes à chaleur géothermiques fonctionnent silencieusement. Leur mode de fonctionnement peut être lié aux réfrigérateurs. Un fonctionnement silencieux signifie qu’ils ne causeront pas d’inconvénients dans votre maison ou n’entraîneront pas de conflits avec les voisins.
Retour sur investissement impressionnant
L’installation de systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques peut être coûteuse au départ, mais les gains à long terme sont tout simplement inégalés. Les économies d’énergie pour les deux premiers mois compenseront le coût total de l’installation du système géothermique. En moyenne, les propriétaires disposant de systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques verraient une réduction de 30 à 70 % de leurs coûts énergétiques. Les économies, au fil du temps, y compris les remises, ainsi que les incitations fiscales fédérales et étatiques généreraient un assez bon retour sur investissement dans les 3 ans.
Améliorer la valeur globale de toute propriété
Les statistiques ont montré que les maisons équipées de systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques sont plus chères que les maisons sans. À une époque où les particuliers cherchent à adopter un mode de vie écologique et à réduire considérablement leurs factures d’énergie, les maisons équipées de systèmes géothermiques se vendent plus rapidement lorsqu’elles sont mises sur le marché.
Flexible
Les systèmes géothermiques sont très flexibles. Ils peuvent être démontés ou agrandis sans effort et à peu de frais pour répondre aux besoins de rénovation de tout bâtiment. Ils sont particulièrement bien adaptés aux installations « locataire finish ».
Consomme peu d’électricité
Les systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques ont besoin d’électricité pour fonctionner. Cependant, ils utilisent beaucoup moins d’électricité (25 % à 50 %) que les systèmes de chauffage et de refroidissement traditionnels, réduisant ainsi les émissions de 44 % au cours du processus.
Le principal avantage du chauffage et du refroidissement géothermique est qu’il n’utilise pas de carburant ou de produits chimiques pour réguler la température. Les appareils de climatisation centrale utilisent des matériaux qui peuvent être nocifs pour l’environnement. Ils créent également des émissions de carbone qui polluent l’atmosphère. Avec une maison moyenne produisant 5 550 tonnes d’émissions chaque année selon l’Energy Information Administration des États-Unis, le refroidissement géothermique est une option viable pour réduire les émissions de gaz à effet de serre tout en maintenant un environnement domestique confortable.
Références : EPA , ThisOldHouse
Crédit image : flickr
