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Un produit Plus en détail. Les raisons en sont les suivantes: Construction durable selon les normes pour habitations passives www. Creating engaging newsletters with your curated content is really easy. Types d échangeurs de chaleur Comme on l a mentionné précédemment, il y a plusieurs méthodes d échanger de la chaleur avec le sol. On remarquera également que plus on s enfonce dans le sol, plus les températures extrêmes ont du retard par rapport à celles atteintes par l air ambiant. By redirecting your social media traffic to your website, Scoop.

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Licence: Usage Personnel Seulement
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Save time by spreading curation tasks among your team. Ce phénomène est illustré par le graphique suivant qui montre les variations de température à différentes profondeurs dans le sol, à Ottawa, la capitale du Canada. Thermopompes et systèmes de chauffage à résistance électrique Thermopompes et systèmes de chauffage à résistance électrique Les objectifs d’apprentissage: Enfin, un système de pompe à chaleur géothermique offre un meilleur confort et une meilleure qualité d air intérieur. Laboratoire national de métrologie et d essais Guide technique Comment choisir les pompes à chaleur pour atteindre les objectifs de la Réglementation Thermique 1 rue Gaston Boissier Paris Cedex. En été, le cycle de la pompe à chaleur est inversé et les locaux sont refroidis alors que le sol absorbe la chaleur rejetée par le système en mode climatisation.

Cette présentation orale donne une vue d’ensemble de cette technologie et un aperçu des algorithmes utilisés dans le modèle RETScreen. Le matériel de formation est disponible gratuitement sur le site Web rrtscreen Centre d’aide à la décision sur les énergies propres RETScreen Rstscreen Analyse de projets de pompes à chaleur géothermique Ceci est le module de formation Analyse de projets de pompes à chaleur géothermique du cours d analyse de projets d énergies propres de RETScreen International.

Dans cette présentation, nous examinerons les installations de retscrren à chaleur géothermique. Il s agit de systèmes utilisant la différence de température entre l air et le sol pour chauffer ou rafraîchir les bâtiments selon la saison. Il ne s agit pas de systèmes à haute température allant chercher la chaleur d origine volcanique mais plus simplement d échangeurs de chaleur enfouis dans le sol.

Cette technologie est parfois appelée géothermie de surface ou géothermie à basse température.

RETScreen International. ACÉTATE 3 : Qu est-ce que les systèmes de PCG fournissent? (suite)

Ce bâtiment, situé à Philadelphie en Pennsylvanie, aux États-Unis, utilise un tel système d échange de chaleur qui alimente une série de 28 pompes à chaleur assurant le chauffage et la climatisation des locaux. Objectifs Ce module vise 3 objectifs: Qu est-ce que les systèmes de PCG fournissent? En hiver, un tel système extrait de la chaleur à basse température du sol ou d une source d eau et l élève à une température suffisante pour chauffer les locaux, au moyen d une pompe à chaleur qui utilise un compresseur électri- Acétate 3.

En été, le cycle de la pompe à chaleur est inversé et les locaux sont refroidis alors que le sol absorbe la chaleur rejetée par le système en mode climatisation.

La chaleur produite par les compresseurs peut aussi servir à la production d eau chaude sanitaire suitw façon économique.

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Les systèmes de pompe à chaleur géothermique présentent bien d autres avantages à utiliser la source gratuite d énergie thermique qu est le sol, à commercer par le fait qu il s agit de la technologie de chauffage et de climatisation ayant les meilleurs rendements énergétiques. Ensuite, il peut s agir du système offrant le plus bas coût global sur sa durée de vie. En effet, même si un système de pompe à chaleur géothermique représente un coût d investissement plus important qu une installation classique de chauffage et de climatisation, ses coûts d exploitation sont beaucoup plus bas.

Cela est dû aux coûts d entretien qui sont généralement plus faibles, mais surtout au rendement énergétique élevé qui réduit la consommation d énergie achetée.

Une installation de pompe à chaleur géothermique occupe très peu d espace, car une seule unité assure les besoins de chauffage et de climatisation de chaque zone du bâtiment. Les transferts d énergie dans le bâtiment et avec le sol sont assurés au moyen d une boucle d eau ou d un mélange antigel. On évite donc l utilisation de volumineux conduits d air. On n a plus besoin non plus d installer d équipements à l extérieur ou en toiture, ce qui les expose aux intempéries ou au vandalisme.

On n a plus besoin non plus d avoir une chaufferie centrale. Comme un système géothermique est soumis à la température du sol qui subit peu de variations en comparaison de la température extérieure, la capacité de chauffage ou de climatisation des pompes à chaleur est beaucoup plus constante. Comme on dimensionne généralement des installations de chauffage et de climatisation selon des conditions extrêmes, on comprend que grâce à la géothermie, on pourra installer des pompes à chaleur de plus faible capacité que si elles devaient utiliser la température ambiante extérieure.

Enfin, un système de pompe à chaleur géothermique offre un meilleur confort et une meilleure qualité d air intérieur.

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Les raisons en sont les suivantes: En mode climatisation, une pompe à chaleur géothermique peut produire une température plus basse qu un système classique de climatisation, ce qui la rend plus efficace pour enlever retsdreen humidité de l air. Enfin, comme de tels systèmes comprennent généralement des unités indépendantes, le contrôle de température et d humidité de chacune des zones est beaucoup plus facile et efficace que lorsque tout doit être contrôlé à partir d une seule source de chauffage ou de refroidissement suie tout le bâtiment.

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Il faut aussi tenir compte du fait qu un système de pompe à chaleur géothermique permet de réduire l appel de pointe de puissance électrique, en été comme en hiver. Les appels de puissance de pointe coïncident généralement avec les températures extrêmes d hiver site d été.

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Comme les pompes à chaleur géothermiques sont plus efficaces que n importe quel autre système électrique et qu en plus, elles bénéficient d une source de température moins variable, leur utilisation conduit à des profils de charge plus constants, ce qui facilite la gestion des réseaux électriques. Page 2 de Cette maison a été inaugurée au début des années comme une vitrine des technologies d efficacité énergétique, qui pourraient être utilisées dans la région de Boston.

L autre photo montre à quoi ressemble une pompe à chaleur géothermique résidentielle. Composants d un système de PCG Un système de pompe à chaleur géothermique comprend 3 éléments: Le système d échange de chaleur avec le sol peut être un réseau de tuyauterie enfoui verticalement ou horizontalement dans le sol ou encore déposé dans le fond d un lac ou d un cours d eau; on utilise alors des eaux de surface.

Le système géothermique est alors à boucle fermée: En mode chauffage, le fluide est plus froid que le sol ou l eau; en mode climatisation, il est plus chaud. Ce fluide peut être un mélange d eau et d antigel. Il circule de la pompe à chaleur, située à l intérieur du bâtiment, vers la boucle de l échangeur de chaleur, situé à l extérieur, puis revient à la pompe à chaleur. Acétate 4 Certains systèmes fonctionnent en boucle ouverte, c est-à-dire que l on utilise directement de l eau d une nappe souterraine pour échanger de la chaleur.

Dans le cas d une boucle ouverte, on utilise un échangeur de chaleur intermédiaire car on utilise généralement une boucle secondaire entre la pompe à chaleur et la boucle ouverte.

Les pompes à chaleur utilisées dans un système à géothermie de surface doivent donc être conçues pour utiliser un liquide comme source ou comme puits thermique. Ce type de pompe à chaleur est différent des unités de toiture ou des climatiseurs de fenêtre qui utilisent directement l air extérieur comme source ou comme puits de chaleur.

Au moyen d un compresseur, on fait subir un cycle d évaporation et de condensation à un gaz réfrigérant qui permet de relever le niveau de température d une source de chaleur.

Ainsi, pour maintenir un bâtiment à 20 C, on pourra aller chercher de la chaleur dans le sol en dessous de 5 C par exemple, ou encore, en mode de climatisation, y rejeter de la chaleur à plus de 25 C. Pour distribuer la chaleur ou refroidir le bâtiment, on agit directement sur l air intérieur, ce qui permet d en contrôler l humidité en mode climatisation.

Dans les bâtiments commerciaux, on utilise plusieurs pompes à chaleur sur la même boucle d échange de chaleur avec le sol, ce qui facilite le contrôle du confort de chaque zone du bâtiment et permet des échanges de chaleur entre les zones.

Par exemple, celles exposées au soleil ou ayant de fortes charges thermiques peuvent rejeter de la chaleur dans la boucle, au bénéfice de zones plus exposées au froid et ayant besoin de chauffage. Page 3 de Pompe à chaleur à échangeur pour liquide Regardons plus en détail la pompe à chaleur qui est utilisée dans un système géothermique. Comme on l a mentionné précédemment, c est un cycle d évaporation et de condensation d un gaz réfrigérant qui permet, au moyen d un compresseur électrique, de relever le niveau de température d une source de chaleur.

Acétate 5 En mode chauffage, la chaleur du sol sert à évaporer à basse température le fluide à basse pression. La vapeur est aspirée par le compresseur et s échauffe en augmentant de pression. En refroidissant la vapeur à haute pression, elle se condense, libérant à plus haute température la chaleur de condensation du frigorigène. Pour refroidir le condenseur, on utilise l air intérieur du bâtiment.

C est ainsi que le chauffage est assuré. Pour terminer le cycle du fluide réfrigérant, le fluide condensé à haute pression traverse une valve d expansion qui abaisse sa pression pour qu il puisse s évaporer à plus basse température. Le cycle d une telle pompe à chaleur peut être renversé, ce qui permet alors de faire fonctionner l installation en mode climatisation. Dans ce mode, c est l échangeur avec l air du bâtiment qui devient l évaporateur où l air est refroidi.

Le condenseur qui rejette de la chaleur est l échangeur en contact avec le liquide de la boucle géothermique. C est un circuit de diversion activé par une valve de contrôle qui permet de renverser le mode d opération de la pompe à chaleur. Un système géothermique utilise de l électricité pour activer le compresseur de la pompe à chaleur, les ventilateurs à l intérieur du bâtiment, les pompes de circulation des boucles d échange avec le sol et dans le bâtiment, et les systèmes de contrôle.

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En général, on produit 2 à 4 fois plus d énergie thermique ou frigorifique que l on ne consomme d électricité. Il est supérieur également aux systèmes classiques de climatisation.

Un système géothermique peut aussi se comparer avantageusement aux autres systèmes de chauffage, même aux systèmes les plus performants au gaz naturel. Tous les composants de la pompe à chaleur sont en général regroupés sur un même châssis. De telles unités ont généralement des capacités de réfrigération de 1 à 10 tonnes soit 3,5 à 35 kw de réfrigération. De telles capacités sont généralement suffisantes pour combler les besoins de petits bâtiments ou d une zone d un plus grand bâtiment.

Un tel système permet généralement de combler les besoins d eau chaude en été et en partie en hiver. Si on veut produire de l eau chaude sanitaire uniquement avec le système géothermique, en particulier aux saisons où il y a à la fois peu de besoins de chauffage et de climatisation, l installation devra comprendre un système de contrôle plus sophistiqué et un échangeur de chaleur additionnel. Page 4 de Types d échangeurs de chaleur Comme on l a mentionné précédemment, il y a plusieurs méthodes d échanger de la chaleur avec le sol.

Pour les systèmes à boucle fermée, le réseau de tuyauterie peut être enfoui dans le sol soit à l horizontale, soit dans un ou plusieurs forages verticaux. Ces forages peuvent avoir des profondeurs de l ordre de 50 à m.

Un tuyau fait faire un aller-retour au fluide jusqu au fond du puits et chaque boucle est raccordée à un réseau de tuyaux collecteurs qui relient les puits l un à l autre en parallèle.

Un matériau de remplissage assure le contact thermique entre le sol et la boucle de liquide, à l intérieur des puits. Pour éviter la contamination de la nappe phréatique on peut devoir utiliser un matériau scellant, plus cher et offrant un moins bon transfert thermique. Selon la réglementation en vigueur, on utilise souvent le matériau scellant seulement pour les 6 à 10 premiers mètres du puits, ce qui réduit les risques de contamination par les eaux de surface, tout en optimisant les coûts et les performances thermiques du forage.

Acétate 6 Dans un échangeur horizontal, le réseau de tuyauterie est enfoui à une profondeur de l ordre de 1 à 2 m. Plusieurs tranchées sont raccordées entre elles par 2 tuyaux collecteurs.

Les tuyaux peuvent être disposés de différente façon dans chaque tranchée: Certains projets utilisent jusqu à 4 tuyaux dans une seule tranchée ou un tuyau enroulé en spirale, cette dernière configuration offrant certains avantages lorsque la surface de terrain disponible est limitée mais revenant plus cher en tuyauterie. En générale, avec un échangeur enfoui horizontalement dans le sol, on utilisera entre 35 et 55 m de tuyauterie par kw de capacité frigorifique de la pompe à chaleur.

Les tranchées sont rebouchées avec le sol naturel. On a recours à des forages verticaux en terrains rocheux, lorsque la surface de terrain est réduite ou lorsque l on ne veut pas endommager le paysage naturel. C est cette solution qui est généralement adoptée pour les grands bâtiments.

Lorsqu elle est réalisable, la configuration d un échangeur horizontal est souvent celle qui revient le moins cher, si on dispose d une grande surface de terrain.

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C est pourquoi elle est adoptée pour les retscreenn bâtiments. Les échangeurs avec puits vertical, plus profonds, sont moins soumis aux variations saisonnières de la température du sol que les échangeurs horizontaux. Fetscreen, les pompes à chaleur auront une efficacité plus constante au cours de la saison, ce qui permet de réduire la longueur de tuyauterie d un réseau à puits verticaux par rapport à la longueur nécessaire avec un échangeur horizontal. Souvent, on utilise un circuit secondaire entre la pompe à chaleur et l eau de la nappe, ce qui nécessite l utilisation d un échangeur de chaleur intermédiaire qui protège l échangeur de la pompe à chaleur contre la corrosion, l encrassement ou l abrasion causés par les particules dont l eau de retscreej nappe peut être chargée.

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Cette pratique est la plus simple et la moins compliquée de bénéficier de la géothermie. Cependant, pour des raisons de protection des nappes aquifères, il se peut qu elle devienne de plus en plus restreinte par les règlements.

Il est aussi possible d utiliser des eaux de retscren. On utilisera un réseau de tuyauterie disposé au fond d un cours d eau ou d un lac. Les travaux de terrassement sont alors réduits. Une dernière configuration de boucle ouverte peut être celle d un puits unique, ayant typiquement 15 cm de diamètre et pouvant atteindre m de profondeur et dans lequel on pompe l eau au point le plus profond puis la retourne dans le haut du puits.

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