Chauffage au sol de la maison. Chauffez votre maison avec la chaleur de la terre

En raison de la hausse constante des prix de l'énergie, les gens essaient de devenir indépendants en matière d'énergie. Ainsi, l'utilisation de sources de chaleur alternatives devient plus pertinente. Il s'agit d'un système de chauffage géothermique qui implique l'utilisation de pompes spéciales. Grâce à elle, il devient possible d'obtenir la chaleur directement du sol.

Le principe de fonctionnement du système de chauffage

Les gens ont toujours essayé d'obtenir la chaleur provenant des entrailles de la terre. Grâce à l'avènement du chauffage géothermique, cela est devenu possible.

Au centre de la terre le magma se trouve, réchauffant la terre. En raison de la présence de la couche supérieure du sol, il ne se refroidit pas. Il suffisait d'apprendre à appliquer une telle chaleur pour découvrir une source alternative de chaleur. Avec son utilisation appropriée, il sera possible de résoudre le problème de l'apport de chaleur de n'importe quel maisons de campagne.

Beaucoup de gens trouvent le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur géothermique assez compliqué. En fait, il suffit de traiter les caractéristiques du chauffage par le sol. Le fonctionnement du système est possible grâce à la présence contour extérieur jouant le rôle d'échangeur de chaleur. Il est situé dans l'eau ou sous terre. À l'intérieur de cet élément se trouve de l'eau ou tout autre liquide qui absorbe la chaleur. Le liquide de refroidissement pénètre dans la pompe géothermique, qui accumule de la chaleur. Cet équipement distribue l'énergie reçue dans tout le circuit interne.

Il est à noter que de telles pompes à chaleur correspondent à tailles standards, mais leurs performances sont vraiment élevées.

Variétés de systèmes géothermiques

Il existe plusieurs types de tels systèmes de chauffage. Tous ne diffèrent que par l'échangeur de chaleur. Son choix dépend des caractéristiques du site et de certaines nuances de la région.

Beaucoup de gens ont du mal à faire un choix. Afin de ne pas se tromper, il convient de considérer les possibilités financières et certaines caractéristiques du terrain. S'il existe un réservoir près de la maison qui répond à toutes les exigences mentionnées, il sera alors possible d'organiser le chauffage géothermique de vos propres mains. Et autorisation d'utiliser des pompes à chaleur et d'effectuer des travaux de toute autorité n'est pas nécessaire. Si nous parlons de l'utilisation d'autres systèmes, un échangeur de chaleur vertical nécessitera des investissements financiers importants et un échangeur de chaleur horizontal nécessitera beaucoup de terrain inoccupé.

Les avantages de ce mode de chauffage

Il existe de nombreuses opinions contradictoires sur les sources de chaleur alternatives. Naturellement, le chauffage domestique géothermique ne fait pas exception. Cependant, les avantages objectifs d'un tel système sont vraiment nombreux.

Organisation indépendante du chauffage géothermique

Comme mentionné précédemment, un tel système est le plus abordable, ce qui signifie que chaque propriétaire peut utiliser les ressources énergétiques de la terre. Dans le même temps, l'organisation du chauffage géothermique ne nécessite pas d'investissements importants ni de ressources humaines. L'installation du système par vous-même est assez simple. Dans ce cas, l'essentiel est d'effectuer les calculs corrects.

Naturellement, l'installation des équipements et des pompes à chaleur elles-mêmes dépend du type d'échangeur de chaleur choisi.

• La façon la plus simple de procéder à l'installation est que la maison est située près du réservoir. Dans ce cas, il suffit d'embaucher plusieurs assistants et équipements spéciaux pour poser le tuyau au fond. Après cela, il ne reste plus qu'à connecter la pompe à chaleur, après quoi la maison deviendra chaude.
• Si vous avez choisi un échangeur de chaleur horizontal, alors vous devez creuser le site. Par la suite, il ne sera plus possible d'y organiser un jardin ou un potager.
• Le plus difficile est l'installation d'un échangeur de chaleur vertical. L'exécution de tels travaux devrait être confiée à des spécialistes ayant une expérience pertinente et un équipement de forage professionnel.

En plus de la pose des tuyaux, il faut faire attention à l'installation de la pompe à chaleur elle-même. Appareil similaire doit être correctement installé, sinon le système sera inefficace.

Le chauffage géothermique n'est utilisé que depuis peu. Grâce à lui, il est possible d'obtenir une énergie bon marché avec un minimum de frais. De telle Option alternative avéré efficace, il est nécessaire de prendre en compte toutes les exigences, ainsi que d'installer correctement la pompe à chaleur.

Contenu

Pour chauffer une habitation particulière, on utilise traditionnellement des appareils fonctionnant à l'électricité, aux combustibles solides, gaz ou liquides. Au cours des dernières décennies, comme source alternative l'énergie thermique est utilisée par les capteurs solaires et la chaleur de l'intérieur de la terre. Chauffer une maison à l'aide de la chaleur de la terre s'appelle le chauffage domestique géothermique.

Chauffage géothermique de la maison grâce à l'énergie de la terre

Le chauffage à partir du sol est de plus en plus demandé car le coût des vecteurs énergétiques conventionnels augmente régulièrement, tandis que les approvisionnements en combustibles fossiles diminuent. Investir dans le chauffage au sol maison de campagne assez rentable, compte tenu des perspectives économiques et des économies importantes sur l'approvisionnement en chaleur autonome pendant la saison de chauffage.

Méthodes d'obtention d'énergie thermique naturelle

Les pompes à chaleur géothermiques diffèrent dans la manière dont elles extraient la chaleur :

1. Installations utilisant la chaleur des eaux souterraines profondes, geysers chauds, etc.
2. Systèmes comprenant un réservoir d'antigel installé dans le sol à une profondeur de 75 mètres. Le chauffage des entrailles de la terre est assuré par le chauffage naturel du récipient avec de l'antigel ; en conséquence, le réfrigérant, traversant l'échangeur de chaleur, dégage la chaleur reçue et retourne dans le réservoir.
3. Le circuit géothermique est posé le long du fond du réservoir, qui est un accumulateur de chaleur naturel. Dans ce cas, il faut tenir compte du fait que le réservoir peut complètement geler en hiver.

Types de pompes à chaleur géothermiques

Chauffer une maison avec l'énergie du sol nécessite des travaux d'installation à grande échelle, mais c'est un moyen écologique d'obtenir une énergie thermique pratiquement gratuite. Pour chauffer la maison, vous aurez besoin de dépenses insignifiantes pour l'électricité nécessaire au fonctionnement du système.

Principes de fonctionnement du chauffage géothermique

Le chauffage à partir de l'énergie de la terre est utilisé avec succès dans diverses zones climatiques : les systèmes sont capables de fonctionner dans les régions du sud et du nord.

Une installation géothermique, au cours de son fonctionnement, utilise une propriété physique de certains liquides telle que la capacité à s'évaporer, ce qui entraîne un refroidissement de surface. C'est ce phénomène qui sous-tend le fonctionnement des équipements frigorifiques.

Le principe de fonctionnement du chauffage géothermique est lancé en verso processus de refroidissement. C'est ainsi que fonctionnent les climatiseurs, capables non seulement de refroidir, mais aussi de chauffer l'air de la pièce.

Comment fonctionne une pompe à chaleur

Cependant, les climatiseurs ont une capacité limitée - ils ne peuvent pas fonctionner à des températures inférieures à -5°C. Et le système géothermique est capable de chauffer la maison, quelle que soit la température de l'air en surface. Cela est dû au fait que dans l'environnement dont il puise l'énergie thermique, des conditions de température stables sont naturellement maintenues.

Dispositif de système de chauffage géothermique

La géothermie (la science de l'état thermique de la Terre) a rendu possible l'application pratique de l'énergie thermique que la croûte terrestre reçoit du magma chaud au centre de la planète.

Une pompe à chaleur spécialement conçue pour le chauffage domestique est installée en surface et un échangeur de chaleur est monté dans le sol ou au fond du réservoir. L'énergie thermique est « pompée » à la surface et permet de chauffer le liquide de refroidissement dans le circuit de chauffage d'une maison ou d'un bâtiment non résidentiel.

Comment se passe le processus de chauffage

Chauffage géothermique d'une maison privée - économiquement option efficace. Si vous utilisez l'énergie de la terre pour chauffer une maison, alors pour chaque kilowatt d'électricité nécessaire au fonctionnement de l'équipement, il y a de 4 à 6 kW d'énergie thermique utile obtenue des entrailles de la planète.

En comparaison avec le fonctionnement du climatiseur, nous verrons que lors de son fonctionnement, il faut plus de 1 kW d'électricité pour obtenir 1 kW d'énergie thermique. Cela est dû aux pertes inévitables lors de la conversion d'une énergie en une autre, et ainsi de suite.

Il est très rentable de chauffer un bâtiment résidentiel en utilisant l'énergie thermique de l'intérieur de la terre, mais la période de récupération des coûts d'équipement et d'installation prendra un certain temps.

Utiliser la chaleur de la terre pour chauffer la maison ne nécessite pas l'installation d'une chaudière traditionnelle pour chauffer le liquide de refroidissement.

Dans ce cas, le système se compose de trois composants:

• circuit de chauffage - source géothermique d'énergie thermique;
• circuit de chauffage à l'intérieur de la maison - radiateur ou plancher à basse température;
• station de pompage - une pompe à chaleur pour pomper de l'énergie thermique dans le circuit de chauffage à partir du circuit de chauffage dans le sol ou sous l'eau.

Le système de chauffage géothermique peut également être utilisé pour chauffer les serres, les bâtiments annexes, l'eau de la piscine, allées de jardin etc.

Matériel de chauffage géothermique

L'équipement géothermique pour un système de chauffage profond vous permet d'accumuler extrait de environnement l'énergie thermique et la transfère au liquide de refroidissement du circuit de chauffage.

La liste des équipements de chauffage au sol comprend:

• Évaporateur. Le dispositif est situé en profondeur et sert à absorber l'énergie thermique située dans les eaux géothermiques ou le sol.
• Condensateur. Permet de porter la température de l'antigel à la valeur nécessaire au fonctionnement du système.
• Pompe à chaleur. Assure la circulation de l'antigel dans le circuit de chauffage, contrôle le fonctionnement de l'installation géothermique.
• Réservoir tampon - un récipient pour collecter l'antigel chauffé. Vous permet de transférer l'énergie thermique de l'intérieur de la terre au liquide de refroidissement. Le réservoir traversé par le liquide de refroidissement est équipé d'un échangeur de chaleur sous forme de serpentin. L'antigel chauffé se déplace le long de celui-ci, dégageant de la chaleur.

Schéma d'un appareil pompe à chaleur

Mise en place du système

Le chauffage géothermique d'une bastide au stade d'aménagement nécessite un investissement financier solide. Le coût total élevé du système est en grande partie dû à l'important travail de terrain associé à l'installation du circuit de chauffage.

Au fil du temps, les coûts financiers sont payants, puisque l'énergie thermique utilisée pendant la saison de chauffage est extraite des profondeurs de la terre avec une consommation d'électricité minimale.

Installation d'un échangeur de chaleur horizontal pour un système de chauffage géothermique

Pour assurer le chauffage de la maison avec la chaleur de la terre, il est nécessaire d'installer un système:

• la partie principale doit être située sous terre ou au fond du réservoir;
• dans la maison elle-même, seuls des équipements assez compacts sont installés et un radiateur ou un circuit de chauffage par le sol est posé. L'équipement situé à l'intérieur de la maison vous permet de régler le niveau de chauffage du liquide de refroidissement.

À quoi ressemble un équipement géothermique dans une maison ?

Lors de la conception d'un chauffage dû à la chaleur du sol, il est nécessaire de déterminer l'option d'installation pour le circuit de travail et le type de collecteur.

Il existe deux types de collecteurs:

1. Vertical - plonge dans le sol sur plusieurs dizaines de mètres. Pour ce faire, à une courte distance de la maison, il est nécessaire de forer un certain nombre de puits. Un contour est immergé dans les puits (l'option la plus fiable est les tuyaux en polyéthylène réticulé).

Inconvénients : Coûts financiers élevés pour forer plusieurs puits dans le sol à une profondeur de 50 mètres ou plus.

Avantages : La localisation souterraine des canalisations à une profondeur où la température du sol est stable, permet haute efficacité opération Système. De plus, le collecteur vertical occupe une petite surface de terrain.

2. Horizontal. L'utilisation d'un tel collecteur est autorisée dans les régions à climat chaud et tempéré, car la profondeur de gel du sol ne doit pas dépasser 1,5 mètre.

inconvénients : besoin d'utiliser grande surface parcelle (principal inconvénient). Ce terrain après la pose du contour ne peut pas être utilisé pour un jardin ou un potager, car le système fonctionne avec le dégagement de froid pendant le transport du réfrigérant, ce qui provoquera le gel des racines des plantes.

Avantages : Travail de terrain moins cher que vous pouvez même faire vous-même.

Type de collecteur horizontal et vertical

L'énergie géothermique peut être produite en posant un circuit géothermique horizontal au fond d'un réservoir hors gel. Cependant, cela est difficile à mettre en œuvre en pratique : le réservoir peut être situé à l'extérieur territoire privé puis l'installation de l'échangeur de chaleur devra être coordonnée. La distance entre l'objet chauffé et le réservoir ne doit pas dépasser 100 mètres.

Important! La température ambiante du capteur ne doit pas descendre en dessous de +5°C. La partie supérieure du capteur en contact avec le sol gelé doit être protégée par une isolation thermique pour éviter les pertes de chaleur.

Avantages et inconvénients

Le chauffage à l'énergie du sol présente de nombreux avantages :

• Efficacité. Comparé au coût de l'électricité pour le fonctionnement d'une pompe à chaleur, le système permet d'obtenir plusieurs fois plus d'énergie calorifique.
• Respect de l'environnement. Ce type de chauffage est totalement inoffensif pour l'environnement, il n'y a aucune émission dans l'atmosphère.
• Sécurité. Pas besoin d'utiliser de carburant, produits chimiques etc., il n'y a aucun danger d'explosion ou d'incendie de l'équipement.
• Besoin minimum de support technique. Un système correctement installé est capable de fonctionner sans aucune intervention pendant au moins 30 ans.
• Rentabilité. Pendant le fonctionnement, il n'y a pas de frais de réparation, ce qui vous permet de rembourser l'installation de chauffage dans un délai de 5 à 8 ans.
• Pas besoin de contrôler le fonctionnement du système.
• Faible niveau de bruit pendant le fonctionnement de l'équipement.
• Source inépuisable d'énergie thermique, il n'est pas nécessaire d'acheter et de stocker un vecteur énergétique.

Respect de l'environnement de l'utilisation de l'énergie thermique du sous-sol

Les inconvénients incluent:

• coûts d'équipement initialement élevés ;
• la nécessité d'effectuer des travaux de forage complexes dans la zone pour l'installation d'un circuit vertical ou de gâcher le paysage en préparant des tranchées pour un échangeur de chaleur horizontal.

Dans les climats tempérés, les installations géothermiques ont prouvé leur efficacité. Dans les régions du nord, ce type de chauffage convient aux petites maisons (jusqu'à 200 m 2 ).

Après avoir compris le fonctionnement du système et ses composants, vous pouvez déterminer la possibilité de l'installer sur votre propre site. La plupart du temps, le chauffage par le sol est équipé au stade de la construction d'une maison - dans ce cas, il est plus facile d'effectuer des travaux de terrassement, car l'aménagement du site et la création aménagement paysager encore devant.

La méthode progressive de chauffage domestique géothermique utilise le principe de fonctionnement qui consiste à utiliser la chaleur de la terre pour chauffer la pièce. Étant donné que le carburant traditionnel est une ressource naturelle épuisable, il convient de s'inquiéter de passer à l'avance aux dernières sources d'énergie inépuisables.

Les pays scandinaves sont les leaders dans la production et l'exploitation de systèmes de chauffage géothermiques pour les maisons. Ils vulgarisent cette option végétale et la proposent aux régions à fort potentiel d'utilisation.

Demande d'équipement

Il est faux de supposer que le chauffage à partir du sol ne peut être utilisé que là où des sources d'eau chaude sont présentes, il y a des geysers chauds et d'autres sous-sols naturels. source de chaleur. La dernière technologie vous permettent de faire fonctionner avec succès le chauffage géothermique à la maison et dans les latitudes tempérées.

Aujourd'hui, dans notre pays, ce type de chauffage appartient encore à des moyens alternatifs recevoir de la chaleur. Cependant, dans la plupart des cas, il est presque idéal pour les maisons de campagne ou de campagne. Le chauffage géothermique installé par vous-même à la maison peut fonctionner selon deux modes:

• chauffage en hiver;
• refroidissement par temps chaud.

Ainsi, l'atmosphère la plus favorable dans la pièce est formée.

VIDÉO : Comment fonctionne le chauffage géothermique

Opération Système

La maison a besoin d'installer une pompe à chaleur. Il prélèvera l'énergie du sol ou de la nappe phréatique pour la donner au liquide de refroidissement circulant dans la maison par des tuyaux. Ce principe de fonctionnement a été identifié dès le XIXe siècle par le physicien français Sadi Carnot.

Les éléments constitutifs du nœud de base sont :

Le compresseur est engagé dans la "compression" de la chaleur et dans son acheminement vers les consommateurs. L'appareil lui-même a besoin d'une alimentation externe.

Le fonctionnement de la pompe à chaleur s'effectue selon l'algorithme suivant :

1. L'apport de chaleur du collecteur doit contenir un liquide à l'intérieur qui a un point de congélation bas. Souvent, dans la fabrication de chauffage géothermique de leurs propres mains, de l'eau à forte teneur en sel, de l'alcool dilué avec de l'eau et des mélanges de glycol sont versés à l'intérieur.
2. Dans le module évaporateur, la chaleur est transférée au réfrigérant, qui a un point d'ébullition bas, à ce moment-là, il bout et passe à l'état de vapeur.
3. Le compresseur installé dans le circuit contribue à une augmentation de la pression de vapeur, ce qui entraîne une augmentation de la température de la substance à 78-80 0 C.
4. En entrant dans le condenseur, la substance réfrigérante passe dans la phase liquide, en même temps de l'énergie est libérée pour le circuit de chauffage.
5. Le retour du liquide formé vers le compresseur s'effectue par le papillon des gaz.

Une pompe à chaleur pour le chauffage d'une maison fonctionnant sur le principe d'un réfrigérateur, on l'appelle souvent « réfrigérateur à l'envers ». Dans de nombreux cas, l'énergie du sol est utilisée pour installer un chauffage par le sol.

Des calculs corrects et une installation bien exécutée de l'échangeur de chaleur permettent de multiplier par cinq la puissance de sortie d'un kilowatt consommé par la pompe.

VIDÉO : Comment fonctionne une pompe à chaleur géothermique

Pose d'échangeur de chaleur

Les types d'installation actuels sont :

• vertical, lorsque vous devez forer plusieurs puits;
• horizontal, où des tranchées sont creusées sous la profondeur de congélation;
• sous l'eau, lorsque la pose est effectuée au fond du réservoir le plus proche.

Forage des puits

Pour utilisation efficace l'énergie thermique de la terre, si la zone à proximité du bâtiment est petite, il est nécessaire de forer des puits profonds. Dans les profondeurs de la terre, une température positive stable est maintenue sur plusieurs mètres. L'utilisation de tels puits géothermiques fournit de la chaleur à la boucle de l'échangeur de chaleur. De plus, cette chaleur est transférée au deuxième circuit interne situé dans la pièce.

Souvent, le forage de plusieurs puits coûte encore moins cher que la pose au fond d'un réservoir. Cela rend le processus accessible à plus de personnes.

Le processus est réalisé avec une plate-forme de forage de petite taille et une petite quantité d'équipements auxiliaires. Cela n'affecte pratiquement pas les environs. L'aménagement d'un puits est autorisé même dans l'eau, mais il ne doit pas être à moins de 2-3 m d'un bâtiment résidentiel.

La profondeur maximale utilisable va jusqu'à 200 m, mais souvent l'efficacité apparaît à partir d'un niveau de 50 m. L'étape suivante la construction du puits est en cours. Un tube en plastique d'un diamètre de 40 mm ou plus est placé à l'intérieur de la cavité. De une à quatre boucles de collecteur y sont passées.

La cavité entre le sol et la paroi extérieure du tube doit être remplie d'un matériau conducteur de chaleur. Une conduite de chauffage est en cours de câblage avec une connexion à une pompe à chaleur.

l'énergie de l'eau

Cette option de coût est la plus rationnelle, car elle ne nécessite pas la préparation de tranchées, d'une fosse de fondation et d'autres travaux de terrassement. Mais ce n'est pas disponible pour tout le monde - le volume minimum d'un réservoir suffisant pour chauffer une maison est de 100 m². doit être d'au moins 200 mètres cubes et situé à au plus 100 mètres de la construction du logement.

Dans les réservoirs, des tuyaux sont posés le long du fond pour éviter qu'ils ne gèlent pendant le pic de gel.

Réalisation de calculs

Pour effectuer un calcul système, il est nécessaire de prendre en compte les paramètres de base :

• à une profondeur supérieure à voie du milieu Russie 15-20 m, la température est maintenue à +8-+10 0 С;
• pour les structures verticales, il est d'usage de prendre dans les calculs la valeur de puissance résultante de 50 W pour 1 m de hauteur, et des valeurs plus précises dépendent du degré d'humidité de la roche, de la présence d'eau souterraine, etc.;
• la roche sèche donne 20-25 W / m;
• argile ou grès humidifié 45-55 W/m;
• les roches de granit dur fourniront jusqu'à 85 W / m;
• Disponibilité eau souterraine donne jusqu'à 110 W/m.

Utilisation d'une pompe à chaleur

La durabilité du système dépend des caractéristiques et des conditions dans lesquelles la pompe à chaleur fonctionne. Dans les installations géothermiques, il est capable de fonctionner environ 1800 heures par an. Il s'agit d'une valeur moyenne pour les latitudes sans sources souterraines thermiques.

Comment fonctionne une pompe à chaleur

Le principe de fonctionnement du système de chauffage thermique est identique et n'a rien à voir avec le pays d'origine ou la marque. Pompes géothermiques peuvent varier dans la conception, l'exécution, la taille, apparence, mais le coefficient de production de chaleur sera toujours le même pour les pompes de différentes entreprises et différents pays. Cela est dû précisément à la particularité de transformer l'énergie naturelle en énergie thermique.

Il ne faut pas autoriser trop de débit de pompe, car ce processus peut entraîner une diminution significative de la température du sol autour du puits et parfois un gel.

Les conséquences de telles erreurs de calcul entraînent finalement des conséquences désastreuses - le sol s'affaisse de manière inégale, à certains endroits, il s'enfonce très profondément, ce qui endommage les tuyaux de protection en plastique. Si la maison est située à proximité, une déformation de la fondation ou des murs peut se produire en raison de changements géologiques.

Périodiquement, il est nécessaire de prendre des mesures pour "régénérer" le sol, pour lequel une énergie thermique supplémentaire est fournie à l'échangeur de chaleur. Il peut s'agir d'énergie solaire ou de chauffage par sonde lorsque la pompe à chaleur est utilisée en mode de refroidissement de volume.

En conclusion, il convient de noter que l'installation géothermique n'est pas encore accessible à tous. Dans certains cas, la période de récupération peut durer plus de 10 ans, mais au final, ce sont ces méthodes de chauffage d'une maison qui deviendront bientôt non seulement alternatives, mais les seules possibles.

Chauffage géothermique à faire soi-même à la maison: schéma, dessin, coût, instruction photo et vidéo

Comment faire du chauffage géothermique de vos propres mains. Le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur. Comment l'énergie de la terre et de l'eau peut chauffer une maison sans bois ni gaz.

Tout le monde ne sait pas que la création de chauffage géothermique à la maison ne nécessite pas de connaissances ou de compétences spécifiques. Mais par rapport aux autres types de chauffage, la géothermie n'est pas si populaire, et la raison en est extrêmement simple - des coûts financiers importants qui ne seront amortis qu'après huit ans. Dans de telles conditions, peu de gens veulent investir de l'argent, et complètement en vain.

Pompe à chaleur géothermique DIY

En un mot, regardez de plus près le chauffage géothermique, d'autant plus que le coût de l'électricité et du gaz ne cesse de croître et qu'il n'est pas clair lequel des vecteurs énergétiques sera le moins cher à utiliser dans quelques années.

Noter! Pour la première fois, cette méthode de chauffage a été utilisée en Amérique lors de la crise financière des années quatre-vingt. Au fil du temps, la nouveauté est devenue populaire en Europe. En Suède, par exemple, aujourd'hui, les ¾ de toute la chaleur sont synthétisés au moyen de pompes à chaleur.

Construction de systèmes géothermiques

Construction de systèmes géothermiques

Même à partir du nom, il est clair que l'essence de ce type de chauffage est d'utiliser l'énergie de la terre. Selon le principe de fonctionnement, il ressemble à distance aux climatiseurs ou aux réfrigérateurs.

L'élément principal est une pompe à chaleur connectée à deux circuits.

1. Le circuit interne désigne le système de chauffage qui nous est familier, il se compose de radiateurs et de canalisations.
2. Externe - il s'agit d'un échangeur de chaleur très dimensionnel installé sous terre ou dans un réservoir. Dans celui-ci, le liquide de refroidissement (et il peut s'agir d'eau ordinaire ou d'antigel), après avoir pris la température ambiante, est introduit dans la pompe à chaleur, d'où la chaleur accumulée pénètre dans le circuit interne. C'est ainsi que les radiateurs de la maison chauffent.

L'élément principal du système est précisément la pompe à chaleur - un appareil qui ne prend pas plus de place que cuisinière à gaz. Les performances de la pompe à chaleur sont assez élevées : pour chaque kilowatt d'énergie utilisée, elle génère jusqu'à cinq kilowatts de chaleur.

Schéma de fonctionnement de la pompe à chaleur

Noter! Un climatiseur ordinaire, dont le principe est très similaire, produit exactement autant d'énergie qu'il en consomme, c'est-à-dire un pour un.

Bien sûr, le chauffage géothermique est de loin le plus long et le plus coûteux. La majeure partie de l'argent devra être consacrée aux travaux de terrassement et aux équipements connexes, dont une pompe à chaleur. Et beaucoup se demandent s'il est possible d'économiser sur cela et de construire, par exemple, une pompe à chaleur maison. Pour le savoir, vous devez comprendre les types et les caractéristiques de l'équipement.

Avantages et inconvénients du système

Voici les principaux avantages de cette méthode de chauffage :

• utilisation de l'énergie inépuisable de la terre;
• facteur de productivité élevé ;
• aucun risque d'incendie;
• rentabilité;
• facilité d'entretien et d'exploitation;
• pas besoin de stocker du carburant ;
• autonomie;
• le respect de l'environnement et la sécurité.

Les inconvénients incluent peut-être le coût élevé de l'installation, mais, comme déjà mentionné, ces coûts seront certainement payants.

Noter! Le chauffage géothermique est le plus avantageux en tandem avec le chauffage au sol, ainsi que dans les maisons dont la superficie ne dépasse pas 150 mètres carrés.

Méthodes de construction de systèmes géothermiques

Méthodes de construction de systèmes géothermiques

Un des éléments essentiels est le circuit thermique. Lorsqu'il est situé verticalement, il peut se situer à une profondeur de 20 m à 150 m, selon la circulation géologique de la chaleur. Les circuits horizontaux sont installés à une profondeur maximale de 2,5 m et sont chauffés par les fluctuations de température lors du chauffage solaire ou de la perte de chaleur.

1. Échange de chaleur direct

Les appareils thermiques à échange direct de chaleur sont en contact direct avec le sol. Le liquide de refroidissement quitte le corps de l'appareil, se déplace le long de la canalisation souterraine en cuivre, échange de l'énergie thermique et revient.

Un tel transfert de chaleur est dit direct car le liquide entre en contact avec le sol sans aucun "intermédiaire". Bien sûr, il n'interagit pas directement avec le sol, mais échange uniquement de la chaleur avec lui à travers les parois des tuyaux. Aujourd'hui, de telles pompes sont rarement utilisées, elles ne doivent pas être confondues avec des dispositifs dans lesquels l'échange de chaleur a lieu via des circuits intermédiaires.

Quoi qu'il en soit, l'efficacité de l'échange de chaleur direct est assez élevée et les coûts financiers d'installation sont inférieurs à ceux de la plupart des systèmes fermés. Le dernier rôle à cet égard n'est pas joué par la conductivité thermique du cuivre, ainsi que par l'absence de pompe à eau électrique et d'échangeur entre le liquide de refroidissement et l'eau, qui, comme vous le savez, est la principale source de perte de chaleur.

Il convient également de noter que le pipeline en cuivre est coûteux et que le liquide de refroidissement lui-même est plus nécessaire que pour les autres types de systèmes.

2. Systèmes fermés

La plupart de ces systèmes sont constitués d'un circuit primaire rempli de fluide frigorigène et d'un circuit secondaire rempli d'eau et installés sous terre. Pour la fabrication du circuit secondaire, ils sont principalement utilisés tuyaux en polypropylène et remplissez-le d'eau avec une petite quantité d'antigel.

L'eau quitte l'échangeur de chaleur, se déplace le long du contour extérieur, échange de l'énergie thermique avec le sol et revient. Il est caractéristique que le contour extérieur se situe en dessous du niveau de gel du sol, où la température est stable; il est toujours immergé dans le plan d'eau le plus proche.

Noter! Systèmes immergés dans l'eau ou situés dans sol humide, beaucoup plus productif que les circuits secs. Par conséquent, dans un sol sec à côté du circuit, il est souhaitable d'installer un tuyau de drainage qui l'humidifierait.

Les systèmes fermés sont moins efficaces que l'option précédente car ils nécessitent des forages laborieux et de longues tuyauteries. Notez également que les circuits fermés sont installés de deux manières - verticalement et horizontalement.

Le circuit vertical se compose de deux tuyaux souterrains à angle droit à une profondeur de 20 à 120 m, dont les parties inférieures sont reliées l'une à l'autre par un connecteur en forme de U. Les puits creusés pour les tuyaux sont généralement remplis solution spéciale, qui améliore le transfert de chaleur et protège les aquifères souterrains de la pollution.

Dans le cas d'un placement horizontal du système, les tuyaux sont enterrés sous le niveau de congélation du sol. Naturellement, ils fonctionnent horizontalement. Pour des raisons évidentes, cette méthode est moins chère que le placement vertical (lire: forage), elle est donc utilisée partout où il y a suffisamment d'espace sur le site.

3. Contours de forage horizontal

Contours de forage horizontal

Une alternative aux deux options précédentes peut être la pose du contour par forage horizontal. Cela permet d'installer des tuyaux sous le jardin, la cour, la route et d'autres objets sans les détruire.

En termes de coût, un tel système se situe quelque part entre l'installation horizontale et verticale. Sa particularité est que les charnières ne peuvent être connectées qu'à une seule chambre, ce qui réduit l'espace nécessaire à l'installation.

Noter! Les contours par forage horizontal sont installés après la construction du bâtiment.

4. Circuits d'eau

Les circuits fermés immergés dans les masses d'eau sont une canalisation posée en boucles. Ils peuvent être placés dans n'importe quel lac ou étang situé à proximité immédiate de la maison.

5. Systèmes ouverts

Dans de tels systèmes, le circuit extérieur est rempli d'eau naturelle. Ensuite, il se déplace vers un échangeur de chaleur situé dans le boîtier de l'appareil, où la chaleur est extraite et transférée au circuit primaire. Après cela, l'eau est renvoyée. L'alimentation et le "retour" doivent être éloignés l'un de l'autre pour alimenter efficacement la source de chaleur.

Noter! Tous les éléments du système doivent être bien protégés contre la corrosion, car la composition chimique de l'eau en circulation ne peut pas être contrôlée. C'est pourquoi il est souhaitable d'utiliser des circuits fermés si le niveau de minéraux et de sels dans l'eau est augmenté.

Bien que l'efficacité des systèmes ouverts soit d'un ordre de grandeur supérieur à celle des systèmes fermés, des problèmes peuvent survenir lors de l'installation, principalement de nature juridique. Des permis d'installation peuvent être nécessaires car ces systèmes contaminent les puits et épuisent les aquifères.

6. Colonnes de liquide

Les circuits à colonnes de liquide sont l'une des variétés de systèmes de type fermé. Dans ce cas, l'eau provient du fond d'un puits profond, traverse la pompe et redescend, échangeant de la chaleur avec le sol environnant.

Souvent, les colonnes de liquide sont utilisées là où l'espace libre est limité. Il n'est pas souhaitable d'utiliser ce système sur un sol argileux ou sableux.

Nous notons également que la structure peut être constituée de plusieurs piliers à la fois et est principalement utilisée dans les petits bâtiments.

Première étape. Avant de procéder à la fabrication de la pompe, il est nécessaire de prendre un certain nombre de mesures pour améliorer l'efficacité énergétique de la maison. Ces mesures comprennent l'isolation des sols et des murs, le remplacement des portes et fenêtres qui fuient, l'isolation thermique du toit et du plafond.

Deuxième étape. Ensuite, vous devez effectuer une exploration géologique pour connaître la profondeur de gel du sol. Après cela, vous devez élaborer un projet basé sur la technologie sélectionnée.

Troisième étape. Acheter tout ce dont vous avez besoin - des pièces du système de chauffage, des tuyaux et un compresseur pour la pompe.

Le compresseur - le cœur de toute pompe géothermique - doit être discuté séparément. Il est impossible de le fabriquer de vos propres mains et la seule option qui reste est d'acheter un produit fini.

Il est préférable d'acheter un appareil d'une capacité supérieure à 7 kW, utilisé dans les climatiseurs performants (ces compresseurs sont vendus dans les centres de service spécialisés dans l'entretien des appareils électroménagers).

Pompe à chaleur géothermique DIY

Quatrième étape. Ensuite, vous pouvez commencer à assembler l'échangeur de chaleur interne. Rappelons qu'il est nécessaire de transférer l'énergie thermique accumulée vers le réseau de chauffage. Les matériaux de cet élément, ainsi que son volume, dépendent entièrement des conditions climatiques spécifiques. Des tubes en cuivre sont généralement utilisés pour faire circuler le liquide de refroidissement, tandis que le conteneur est constitué d'un matériau non corrosif. Idéalement, cette capacité devrait être un réservoir en acier inoxydable de 150 litres.

Cinquième étape. La bobine de cuivre pré-préparée doit être placée dans le réservoir. Cela ne fonctionnera pas sans endommager ce dernier - il doit être coupé en deux parties, et après avoir fixé la bobine, soudez-le dans son état d'origine.

Sixième étape. Ensuite, vous devez forer des mines ou des tranchées, y installer un pipeline. À la fin des travaux, il est nécessaire d'effectuer un test de fonctionnement du système.

Noter! En raison de la grande complexité des travaux, il est préférable de confier la conception et l'installation d'un tel chauffage à des professionnels expérimentés. Il en va de même pour la fabrication d'une pompe à chaleur.

Pompe à chaleur géothermique DIY

Apprenez à construire votre propre pompe à chaleur géothermique ! Système de chauffage géothermique, types de pompes à chaleur, étapes de fabrication, photo + vidéo.

Chauffage géothermique à faire soi-même à la maison: un aperçu comparatif des méthodes d'appareil

De nombreux propriétaires de maisons privées croient encore que le chauffage géothermique est presque un terme de science-fiction, et il n'est pertinent que pour les régions où les sources chaudes bouillonnent et où l'activité volcanique est élevée. Et puisque tel phénomène naturel- une rareté, alors les perspectives d'utilisation de cette énergie alternative dans nos conditions paraissent floues pour beaucoup. En fait, une pompe géothermique génère avec succès de la chaleur à basse température, de sorte que même dans un climat tempéré, elle peut être utilisée assez efficacement. Mais est-il possible d'installer le chauffage géothermique chez soi de ses propres mains ? Essayons de comprendre cela.

Classement par type de construction

Le principe de fonctionnement du chauffage géothermique est similaire au principe de fonctionnement d'un climatiseur ou d'un réfrigérateur. L'élément principal est une pompe à chaleur incluse dans deux circuits.

Le principe de fonctionnement d'une pompe géothermique (à chaleur)

Le contour intérieur est système traditionnel chauffage, composé de tuyaux et de radiateurs. Externe - un échangeur de chaleur de taille impressionnante situé sous terre ou dans la colonne d'eau. À l'intérieur, un liquide spécial avec de l'antigel et de l'eau ordinaire peut circuler. Le caloporteur prend la température du fluide et "réchauffé" entre dans la pompe à chaleur, la chaleur accumulée est transférée au circuit interne. Ainsi, l'eau est chauffée dans les tuyaux et les radiateurs.

La pompe géothermique (à chaleur) est un élément clé du système. C'est une unité compacte, elle ne prend pas plus de place que ce qui est familier à nos yeux. Machine à laver. Si nous parlons de performances, alors pour chaque kW d'électricité consommé, la pompe "produit" jusqu'à 4-5 kW d'énergie thermique. Alors qu'un climatiseur classique, qui a un principe de fonctionnement similaire, pour 1 kW d'électricité consommé, 1 kW de chaleur « répondra ».

Schéma d'un appareil de chauffage géothermique dans une maison privée

Il faut bien admettre que le dispositif de ce type de chauffage est aujourd'hui le plus coûteux et le plus chronophage. La part du lion de son coût est l'achat d'équipements et, bien sûr, les travaux de terrassement. Naturellement, pense un propriétaire économe, est-il possible d'économiser de l'argent, par exemple, sur l'installation et de faire du chauffage géothermique de ses propres mains? Afin de répondre à cette question, il est nécessaire de comprendre quels systèmes sont les plus utilisés et de comprendre les fonctionnalités de leur appareil.

Échangeur de chaleur horizontal

Assez souvent, un contour horizontal est utilisé, au cours duquel des tuyaux sont posés dans des tranchées à une profondeur supérieure au niveau de gel du sol dans une zone donnée.

L'inconvénient d'un système de chauffage géothermique avec un circuit horizontal est la grande surface occupée par le collecteur

L'inconvénient est que la surface occupée par le circuit doit être beaucoup plus grande que la maison elle-même, donc, pour chauffer un bâtiment d'une superficie de 250 m², environ 600 m² « sortiront » sous les tuyaux. Tous les développeurs ne peuvent pas se permettre ce luxe.

De plus, il y a des inconvénients si le site est déjà anobli, il faut observer par exemple la distance des arbres (1,5 m) et bien d'autres nuances.

Échangeur de chaleur vertical

Une option plus compacte, mais aussi plus chère, est un échangeur de chaleur vertical. Son installation ne nécessite pas une grande surface, mais elle nécessitera un équipement de forage spécial.

L'installation d'un échangeur de chaleur vertical nécessite l'utilisation d'un équipement de forage spécial

La profondeur du puits, selon la technologie, peut atteindre 50 à 200 m, mais sa durée de vie peut atteindre 100 ans. Cette méthode est particulièrement pertinente lorsque le chauffage géothermique est prévu pour une maison de campagne avec un territoire adjacent équipé, elle vous permet de sauvegarder le paysage presque dans sa forme originale.

Échangeur de chaleur placé à l'eau

L'installation géothermique la plus économique utilise l'énergie thermique de l'eau. Il est recommandé si la distance au plan d'eau le plus proche ne dépasse pas 100 m.

L'échangeur à eau est le plus avantageux et donc le plus adapté à l'appareil.

Un contour de tuyaux en forme de spirale est posé sur le fond, la profondeur d'occurrence doit être inférieure à 2,5-3 m, c'est-à-dire plus profonde que la zone de congélation. La superficie du réservoir est de 200 m². Le principal avantage est qu'il n'est pas nécessaire d'effectuer des travaux de terrassement laborieux, mais il est nécessaire d'obtenir l'autorisation de services spéciaux. Après avoir dépensé des fonds importants pour des équipements coûteux, vous ne devriez pas économiser sur une installation de haute qualité. Après tout, la qualité et l'efficacité de l'ensemble du système en dépendront.

Comme vous pouvez le voir, installer le chauffage géothermique à la maison de vos propres mains n'est pas si simple. De tous les types répertoriés, seule la dernière option sera peut-être assez facile à mettre en œuvre par vous-même. Mais même dans ce cas, cela vaut la peine de peser le pour et le contre.

Sur les avantages et les inconvénients du système

Pour la première fois, le chauffage géothermique a fait l'objet d'une attention particulière aux États-Unis, lors de la crise des années 80. Des installations assez coûteuses ont été enregistrées dans les foyers des plus riches et des plus avancés, mais peu à peu elles sont devenues plus accessibles et plus populaires. L'Europe a pris note de la nouveauté et a commencé à l'introduire activement dans ses espaces ouverts. Aujourd'hui, ce type de chauffage n'est plus une curiosité ; en Suède, par exemple, environ 70 % de toute la chaleur est synthétisée à l'aide de pompes à chaleur.

Les fabricants d'équipements miracles et de greens parlent unanimement des avantages de ce type de chauffage sur tous les autres, les principaux avantages qui sont mis en avant sont :

• pour le chauffage, on utilise l'énergie thermique de la terre, qui est renouvelable et inépuisable ;
• il n'y a aucun risque d'incendie;
• il n'est pas nécessaire de livrer et de stocker des matériaux combustibles ;
• pendant le fonctionnement de l'équipement, aucune émission nocive ne se forme, le système est absolument sûr et respectueux de l'environnement;
• le système fonctionne de manière autonome, ne nécessite pas de surveillance et d'intervention constantes ;
• il est économique, ne nécessite pratiquement pas de frais d'entretien de la part du propriétaire;
• avec toute la variété des modèles, le coefficient de productivité de l'équipement reste constamment élevé.

Le système de chauffage géothermique a bien fonctionné en combinaison avec des "planchers chauds". Un tel duo assure une répartition uniforme de la température et évite la formation de zones de surchauffe.

Important! Ce type de chauffage est le plus avantageux pour les maisons d'une superficie allant jusqu'à 150 m², les propriétaires de ces petits chalets assurent que les coûts seront amortis en 3-4 ans.

Notez que ces systèmes ne sont pas encore devenus populaires dans l'espace post-soviétique. Cela est dû en grande partie aux investissements en capital assez importants qui devront être faits au tout début et à la période de récupération assez longue. Il est assez difficile de convaincre nos concitoyens que c'est quand même économiquement rentable. Bien que, compte tenu de l'augmentation annuelle du prix des liquides de refroidissement habituels et du fait que le système est conçu pour une moyenne de 100 ans travail efficace, alors le choix semble tout à fait justifié.

Chauffage géothermique à faire soi-même à la maison - est-ce possible ?

Système de chauffage géothermique - appareil, principe de fonctionnement. Quel chauffage géothermique d'une maison de campagne choisir. Est-il possible de faire du chauffage géothermique à la maison de vos propres mains.

Chauffage géothermique à faire soi-même à la maison

Lors de la construction d'une maison, chaque propriétaire essaie de réfléchir au poids des nuances de conception. Chauffer au moins point important qui nécessite des conseils d'experts. Pour beaucoup, le chauffage géothermique semble inaccessible, car il n'est associé qu'aux endroits où les sources chaudes font rage. Cependant, en pratique, une pompe spéciale peut produire de l'énergie, donc cette option adapté à toutes les conditions climatiques et à tous les terrains. Cependant, cela vaut-il la peine de faire du chauffage géothermique à la maison de vos propres mains, car l'équipement lui-même est déjà coûteux. Pour trouver la réponse à cette question, il vaut la peine d'étudier options existantes et les fonctionnalités d'installation.

Le principe de fonctionnement du chauffage géothermique

Le chauffage géothermique fonctionne sur le même principe que la climatisation. Les composants sont deux circuits et une pompe à chaleur.

Le circuit interne comprend un tuyau et des radiateurs répartis dans toute la maison. Le circuit externe est un échangeur de chaleur placé soit sous terre soit sous la colonne d'eau. Du liquide avec de l'antigel ou de l'eau ordinaire circule à l'intérieur. Le liquide chauffé pénètre dans la pompe, ce qui l'accélère à travers les éléments du circuit interne, grâce à quoi l'eau des radiateurs est toujours chaude.

La pompe ne prend pas beaucoup de place, mais effectue l'une des fonctions clés dans le système. Pour chaque kW d'électricité utilisé, il produit 4 fois plus de chaleur. Le climatiseur n'est pas si productif, car en prenant 1 kW d'électricité, il donne la même quantité.

Classement selon le type de construction

Ce type d'aménagement de chauffage dans la maison est considéré comme l'un des plus coûteux et cela est dû au prix des équipements et des travaux de terrain. À de tels moments, de nombreux consommateurs pensent à ce qu'ils peuvent économiser et la seule chose qui leur vient à l'esprit est l'installation. Cependant, pour comprendre s'il en est ainsi, il convient d'évaluer les caractéristiques de l'appareil et les options de conception possibles.

• Échangeur de chaleur horizontal. Lors du choix de cette conception, les tuyaux sont posés sous terre, tandis que la profondeur doit être supérieure au niveau de gel du sol. Cependant, cette option nécessite l'attribution d'un territoire sous le contour. Imaginez un peu, si vous avez besoin de chauffer une maison d'une superficie de 250 m 2 , alors 600 m 2 seront nécessaires pour équiper le circuit. De plus, certains points techniques doivent être pris en compte. Par exemple, tous les éléments doivent être situés à une distance minimale de l'arbre - 1,5 mètre. Si le site est anobli, cela crée déjà certains inconvénients.
• L'option verticale ne nécessite pas l'attribution d'une grande surface, cependant, l'utilisation d'équipements de forage entraînera des coûts importants. Création de puits - processus laborieux, cependant, cette conception durera au moins cent ans. Cette option convient aux zones déjà équipées.
• L'option à eau utilise l'énergie de l'eau et vous permet d'économiser considérablement sur l'aménagement. La seule exigence est la présence d'un réservoir à moins de 100 mètres, sa superficie doit être d'au moins 200 m 2 et la structure ne doit pas être située à plus de trois mètres de profondeur.

Comme le montre la pratique, il est difficile d'effectuer l'installation de vos propres mains. Étant donné qu'il y aura beaucoup d'argent investi dans l'équipement, cela ne vaut pas la peine d'économiser sur le processus d'installation et vous devriez vous tourner vers des professionnels.

Avantages du chauffage géothermique

Auparavant, de telles installations pouvaient être trouvées dans des maisons luxueuses et riches, mais elles sont maintenant devenues plus abordables. Ils ont été utilisés pour la première fois par les résidents des États-Unis dans les années 80, et maintenant les résidents des pays européens en ont pris note. Cette solution permettait d'économiser sur le chauffage en général. Il y a vingt ans, 12 millions de citoyens européens bénéficiaient d'un design similaire, mais aujourd'hui leur nombre a considérablement augmenté.

En Suède, la majeure partie de la chaleur est déjà produite par des pompes à chaleur. En conséquence, leur popularité a augmenté en raison d'un certain nombre d'avantages par rapport à tous les systèmes alternatifs :

• L'énergie inépuisable et renouvelable de la terre est utilisée pour chauffer votre propre maison;
• Il n'y a aucun risque d'incendie;
• Vous n'avez pas besoin de chercher du carburant bon marché et de réfléchir aux endroits pour son stockage ;
• Système respectueux de l'environnement, sans formation d'émissions nocives, grâce auquel il est activement soutenu par les écologistes;
• Manque de suivi et d'intervention réguliers, à tous les niveaux le système fonctionne de manière autonome ;
• Énergie illimitée disponible à tout moment et en toute quantité ;
• Vous n'avez pas à dépenser d'argent pour la maintenance du système ;
• Haute performance par rapport aux alternatives existantes.

Les maîtres recommandent de combiner l'installation d'un système géothermique et d'un chauffage par le sol afin d'obtenir le maximum d'effet bénéfique. Premièrement, une répartition uniforme de la température est garantie, et deuxièmement, il sera possible d'éviter la formation de zones de surchauffe.

Pour que les coûts soient intégralement amortis en 3-4 ans, il convient de garder à l'esprit que ce type de chauffage est avantageux pour les propriétaires de chalets jusqu'à 150 m 2. Compte tenu du fait que les réseaux de chaleur habituels augmentent régulièrement de prix et tombent en panne, le choix d'un système géothermique vous permettra d'oublier l'approvisionnement en chaleur pendant au moins 100 ans. L'option choisie se justifiera rapidement. Dans l'espace post-soviétique, cette option est moins populaire en raison de l'investissement important. Il est encore difficile de convaincre nos concitoyens qu'il vaut mieux dépenser une fois et oublier le problème.

Caractéristiques de montage

Si le prix du gaz et de l'électricité augmente constamment, et avec eux le chauffage d'une maison privée, alors lors du choix d'un système géothermique, vous pouvez oublier cette fonctionnalité. De plus, vous n'avez pas à tenir compte du fait que les réserves de gaz finiront par s'épuiser. Application combustible solide solution encore plus coûteuse. Lors de la combustion du bois et du charbon, des substances nocives sont libérées. Parmi toutes les alternatives, cette option est cependant la plus sûre, contrairement à chauffage au gaz et combustible solide, l'installation du système prend plus de temps et coûte plus cher. Par conséquent, il devrait être confié à des maîtres ayant une vaste expérience dans ce domaine. Eux seuls connaissent toutes les nuances de l'installation. Avec des travaux appropriés effectués, le problème du chauffage sera résolu pendant de nombreuses années.

Dans le même temps, les mêmes tuyaux et batteries seront à l'intérieur de la pièce, à travers laquelle la chaleur circulera. Les principaux éléments seront cachés sous terre - un puits et un échangeur de chaleur. La maison doit avoir un appareil qui convertira la chaleur. C'est en dessous que vous devez allouer le plus d'espace possible. Avec lui, le propriétaire des lieux peut réguler la température et l'apport d'énergie thermique. En règle générale, dans les maisons privées, le générateur est situé au sous-sol ou dans une pièce séparée.

Chauffage géothermique à faire soi-même à la maison: schéma et caractéristiques d'installation

Caractéristiques du choix et de l'installation du chauffage géothermique. Installation à faire soi-même de pompes et d'équipements supplémentaires dans la maison.

La popularité des communications autonomes augmente d'année en année. La raison en est l'utilisation renouvelable ininterrompue de la ressource - eau, chaleur, électricité - à faible coût. Néanmoins, il existe un certain nombre de difficultés, et avant de décider d'installer un système, vous devez vous familiariser avec ses exigences. Aujourd'hui on parle de chauffage géothermique à domicile et de coût clé en main.

Types de systèmes de chauffage géothermique

Le principe d'obtention de l'énergie thermique est de la récupérer dans les entrailles de la terre ou dans un réservoir. À période hivernale Ressources naturelles sont capables d'accumuler de la chaleur dans l'épaisseur du sol ou de l'eau non gelée. Il est ramené à la surface à travers les composants du système et utilisé pour les besoins domestiques. Le travail est basé sur le mouvement d'un liquide de refroidissement spécial - le fréon - dans les collecteurs et les tuyaux et est similaire aux processus qui se déroulent dans le réfrigérateur. Apport de chaleur depuis les entrailles du sol ou d'un réservoir, retour au câblage des canalisations, cycle répétitif.

L'ensemble du système se compose des éléments suivants :

• Pompe à chaleur. Sa tâche est de générer le pompage de la chaleur du sol ou d'un réservoir dans le système de chauffage domestique.
• Autoroutes. Le câblage pénètre verticalement dans la profondeur du sol ou se situe horizontalement dans l'épaisseur de la terre.
• Fréon - liquide de refroidissement. Faire bouillir à basses températures, il remonte le long de la canalisation principale pour, à son tour, restituer de la chaleur à l'eau circulant dans les radiateurs.

La simplicité apparente du système est cependant difficile à installer - seuls les professionnels le font.

Options pour organiser le chauffage géothermique

Le système est posé de plusieurs manières, nécessitant certaines conditions territoriales. Par exemple:

• Horizontalement, sous le niveau de congélation du sol. Cette option nécessite un impressionnant territoire attenant, à l'exclusion des plantations, des bâtiments et de la maison elle-même. Dans le cas contraire, la quantité de chaleur produite par la pompe à chaleur ne sera pas suffisante pour une température optimale confortable.
• Horizontalement le long du fond de l'étang. Il est considéré comme le plus rentable, car la température de l'eau en hiver est supérieure à celle du sol, par conséquent, l'efficacité énergétique est meilleure. Il n'est pas nécessaire d'enlever une couche de terre près de la maison, ce qui est propice à l'aménagement du territoire. Mais la méthode est avantageuse pour les propriétaires fonciers dont la propriété est située à proximité d'une source d'eau - un lac, un étang.
• Sonde verticale. Il ne nécessite pas la pureté du sol et son immensité, ainsi qu'un réservoir, cependant, il est coûteux en raison d'un puits spécialement foré d'au moins 30 m.

Une évaluation professionnelle ne sera donnée que par un spécialiste ayant visité le site. En plus du territoire, il est important d'évaluer la composition du sol - le chauffage géothermique est pratiquement inutile sur les grès, des sols limoneux humides sont nécessaires.

Estimation du système géothermique

Les propriétaires de maisons privées, enflammés par l'idée de se chauffer gratuitement, devraient considérer la situation avec sobriété - afin d'obtenir économiquement système rentable, qui s'amortit de lui-même, vous devez y investir assez sérieusement, car le chauffage géothermique ne peut pas être organisé seul. Les installations sont fabuleusement chères. Jugez par vous-même :

• coût de la pompe à chaleur. La productivité dépend de la puissance de l'unité, qui est calculée à l'avance en fonction des besoins de consommation. La formule de calcul approximative est de 1 kW pour 10 mètres carrés. mètres de surface - ne donne pas résultat correct, car il ne prend pas en compte le matériau des murs, des sols et le besoin d'alimentation en eau chaude (alimentation en eau chaude).
• Les fouilles . Il est irréaliste de creuser manuellement une fosse sous le niveau de congélation de la terre et de l'équiper conformément à toutes les règles. Tout comme forer un puits. Vous devrez louer du matériel de construction et une équipe d'accompagnement.

Conseils - une entreprise devrait s'occuper de l'agencement du chauffage géothermique - des types de travaux disparates coûteront plus cher à l'avenir, surtout si des dysfonctionnements surviennent en raison de la faute d'une équipe - il n'y a aucune garantie.

• Prix ​​du jeu de tuyaux. Une installation géothermique suppose la présence de trois circuits: externe, à l'extérieur du bâtiment résidentiel, intermédiaire, situé à l'intérieur du boîtier de la pompe et interne - tuyauterie du système domestique.
• Les coûts d'installation. En plus de l'installation de la pompe et des sondes, la mise en service, l'installation du chauffage au sol et d'autres travaux connexes sont pris en compte.

En plus des coûts énumérés, il faut mentionner les retards bureaucratiques. Les organismes dont les communications transitent par le site - gaz, électricité, eau - doivent donner leur feu vert aux travaux de terrassement. En conséquence, un examen est en cours pour déterminer la faisabilité du dispositif, ce qui, bien sûr, nécessitera également des investissements. Il est important d'être prêt à gaspiller cellules nerveuses- Ce n'est pas une blague!

Facteurs d'utilisabilité

Il est important de se rappeler qu'en soi installation hors ligne obtenir de la chaleur bon marché (les coûts d'électricité sont pris en compte) n'est rationnel que si les conditions suivantes sont remplies :

• Isolation de la maison de qualité. Y compris façades, sols, plafonds. Le matériau de construction est pris en compte - la pierre et la brique augmenteront considérablement la consommation d'énergie de la pompe à chaleur. Ce qui entraînera une augmentation du coût du projet et du paiement des factures.
• Calcul correct de la perte de chaleur. Ils sont directement influencés par l'architecture et l'agencement de la maison. Un objet avec un grand nombre de fenêtres et de portes, ainsi que le volume des ouvertures technologiques, sont les principaux facteurs de fuite de chaleur.
• Échangeurs de chaleur avec des matériaux à haut transfert de chaleur. Le coefficient est connu à l'avance.
• Conditions climatiques. Les températures inférieures à zéro en Sibérie ou dans l'Oural ne sont pas du tout les mêmes qu'à l'est et à l'ouest de la Russie. Les régions froides nécessitent plus de puissance d'unité.
• Alimentation en eau chaude nécessaire. Immeuble résidentiel avec vivre à l'année, plusieurs salles de bains, un bain public et des salles de bains se distinguent par une grande consommation d'eau pour les besoins domestiques que, disons, un chalet avec une cuisine. Autrement dit, cela augmentera également la consommation de ressources.
• Influence des courants souterrains froids. Ceci est déterminé au stade de la conception du projet. Sinon, la pose et la mise en service de conduites géothermiques avec des sources non comptabilisées affecteront négativement la productivité de l'ensemble du système.

Il est impossible de prendre en compte toutes les nuances de l'installation d'une source de chaleur alternative par vous-même. Pas connaissances nécessaires. Pour cela, choisissez une entreprise par profil et profitez simplement du résultat. Le retour sur investissement des projets intervient en 5 à 10 ans d'exploitation.

Coût de chauffage géothermique clé en main

L'avantage d'une installation clé en main est évident. En plus des investissements, vous n'avez rien à faire par vous-même - de nombreuses entreprises assument des obligations liées à la paperasserie. De plus, tout type de travail a une garantie, en cas de résultats insatisfaisants, une compensation est prévue - il s'agit d'une clause distincte du contrat.

Le coût est le suivant :

• Pour les bâtiments résidentiels jusqu'à 80 m². m - à partir de 350 mille roubles. Le faible coût est dû à la présence d'une pompe de faible puissance.
• Chalet de 100 m². m - à partir de 440 mille roubles.
• Superficie à partir de 130 m². m - à partir de 520 mille roubles.
• Jusqu'à 220 m². m - à partir de 750 mille roubles.

Les prix sont approximatifs et dépendent du coût de l'équipement sélectionné. Comment réduire le coût du projet, les experts vous le diront en contactant l'entreprise. Cependant, faire un choix batterie faible en faveur du coût est impossible - cela affectera la productivité du système.

Vidéo sur l'agencement de chauffage géothermique clé en main

Le développement de toute civilisation est associé à la satisfaction des exigences de sa maison. Partout où une personne vivait dans une grotte ou un gratte-ciel moderne, se soucier de la chaleur et du confort était aussi important que de se procurer de la nourriture. Se chauffant avec un petit feu, un poêle ou un système de chauffage moderne, il a été contraint d'utiliser du bois de chauffage, du charbon, de la tourbe, du carburant diesel, brûlant les dons inestimables de la nature.

Le développement technologique a permis de construire de puissantes centrales hydroélectriques, d'apprendre à utiliser l'énergie éolienne et, après avoir compris les secrets des couches internes de la terre, de réfléchir à la création d'une méthode alternative d'utilisation de la chaleur accumulée sous forme de géothermie systèmes énergétiques.

Au cœur de la solution du principe d'action d'un système de chauffage géothermique se trouvent les lois de la physique découvertes par les scientifiques. Rechercher des matériaux qui peuvent changer leurs propriétés, tout en mettant en évidence une certaine quantité de la chaleur, a permis de créer non seulement des groupes frigorifiques, climatiseurs, mais aussi puissants

C'est avec leur aide qu'il est possible de transférer la chaleur qui existe toujours dans les entrailles de la terre vers notre maison, en effectuant le contrôle coordonné de trois circuits spéciaux qui composent le système de chauffage. Le circuit externe a pour but de prélever l'énergie thermique du sol ou de l'eau. Le liquide de refroidissement qu'il contient est un liquide qui ne gèle pas.

Cette chaleur est transférée à travers l'échangeur de chaleur au fréon, qui remplit le deuxième circuit du système. Le sien propriétés physiques, consistant en une faible valeur de point d'ébullition, permettent d'obtenir de l'énergie lors du passage à l'état gazeux. Et pour cela, la température provenant du circuit externe suffit amplement. Le troisième circuit interne du système de chauffage est quantité requise radiateurs, tuyaux utilisés dans la maison. Il peut être séparé ou partagé avec le circuit d'eau chaude inclus dans le projet.

Caractéristiques fonctionnelles du système

Le principe de fonctionnement et les caractéristiques fonctionnelles du système de chauffage géothermique à domicile consistent à effectuer les étapes suivantes :

1. La solution située dans le circuit extérieur acquiert un chauffage supplémentaire dans le sol d'environ 5 degrés. Sa température finale peut être de l'ordre de 3.
2. Après être entrée dans l'échangeur de chaleur de la pompe, la solution transfère sa même petite énergie au fréon, pour laquelle elle suffit amplement pour l'évaporation. Passant à l'état gazeux, le fréon pénètre dans le compresseur, où il est comprimé. Les processus thermodynamiques qui se produisent dans ce cas entraînent une élévation de la température jusqu'à 100. Et déjà du gaz chaud est fourni à l'échangeur de chaleur, où il transfère de l'énergie au caloporteur du circuit interne, le plus souvent de l'eau. Grâce au travail scientifique de physiciens et d'ingénieurs, ce processus a été étudié en détail et inscrit dans les fondements fondamentaux de l'ouvrage. divers typeséquipement moderne.
3. Le liquide de refroidissement du circuit interne atteint une température de 50-70 et pénètre dans les radiateurs, les tuyaux. Le fréon refroidi entre dans l'écran d'expansion, sa température et sa pression chutent à leurs valeurs d'origine, et tout le cycle peut être répété à nouveau. La solution du circuit extérieur se déplace de la même manière dans les profondeurs de la terre pour une nouvelle portion d'énergie.

Conceptions et types de systèmes de chauffage géothermique

Le premier problème à résoudre dans le processus de création d'un système de chauffage géothermique très économique est le choix du type de circuit externe, qui est un échangeur de chaleur situé sous terre ou dans l'eau. Dans le même temps, il est nécessaire de prendre en compte non seulement vos désirs pour les fantasmes architecturaux d'une nouvelle maison, mais également des études géodésiques détaillées de la zone dans laquelle cette maison se trouvera ou a déjà été construite.

Il n'y a pas partout des sources chaudes, des geysers, des volcans, mais nous avons la possibilité d'utiliser la chaleur de la terre mère presque partout sur la planète. L'essentiel est d'avoir une compréhension claire de l'aspect technique de la question et du montant des investissements financiers nécessaires à tout projet de création d'un système de chauffage géothermique.

Le plus répandu les possibilités suivanteséchangeurs de chaleur :

1. Échangeur de chaleur horizontal. Cette option peut être considérée comme une offre efficace, uniquement s'il existe un grand espace libre à proximité de la maison. Il ne peut être utilisé que comme une simple pelouse verte. De plus, avec la superficie de la maison, par exemple, 220 m². m., l'échangeur de chaleur sera situé sur une superficie de 600 m². Les tuyaux sont posés dans des tranchées spéciales, dont la profondeur doit être inférieure au niveau de gel du sol dans cette zone.
2. Échangeur de chaleur vertical. D'un point de vue gain de place, cette option présente certainement certains avantages. Le problème peut être la création de puits spéciaux, dont la profondeur atteint 200 m, avec un diamètre d'environ 150 mm. Les travaux de terrassement avec des appareils de forage ne sont pas bon marché dans toutes les régions. Mais le sol à une telle profondeur a toujours une température d'environ 15, ce qui garantit un fonctionnement fiable du système avec un échangeur de chaleur vertical.
3. Échangeur de chaleur au fond du réservoir. La méthode la plus économique et la plus simple pour créer le contour extérieur d'un système de chauffage géothermique. Surtout si vous avez votre propre étang fiable ou la permission d'utiliser un réservoir public. La distance entre le réservoir et la maison ne doit pas dépasser 100 m et sa profondeur est de 3 m.
4. Il existe une variante d'un système de chauffage ouvert basé sur l'utilisation de l'eau provenant d'un puits artésien. Il est conduit à travers la pompe à chaleur en tant que caloporteur. Pour l'évacuation inverse de l'eau, il est nécessaire de construire un deuxième puits artésien. Mais un tel système n'est pas possible partout. Dans le même temps, un facteur très important est le retour d'eau dans la même quantité vers les couches profondes du sol pour maintenir la pression dans les réservoirs.

Fait intéressant, les premières tentatives de forage de puits pour utiliser la chaleur ont été faites au milieu du XVIIIe siècle, mais ce n'est qu'en 1907 qu'un fermier islandais a pu diriger la vapeur chaude d'une source proche à travers un tuyau en ciment jusqu'à sa maison.

L'étape suivante a également été franchie en Islande, et ce n'est qu'en 1903 que le premier pipeline de 3 km de long est apparu à Reykjavik. Actuellement, le système de chauffage géothermique est très populaire dans de nombreux pays européens, aux États-Unis, au Mexique, au Japon et en Nouvelle-Zélande.

Avantages et inconvénients

La géothermie, dont les réserves sont si importantes que seulement 1% caché dans la croûte terrestre avec une profondeur totale de 10 km peut fournir un volume 500 fois supérieur à toutes les réserves mondiales de pétrole et de gaz.

Il existe quatre principaux types d'énergie géothermique :

1. Il s'agit de la chaleur de la terre provenant de faibles profondeurs, utilisée par les pompes à chaleur.
2. L'énergie de la vapeur chaude, l'eau de la croûte terrestre, actuellement utilisée pour produire de l'électricité.
3. Chaleur provenant des couches profondes sans la présence d'eau et d'énergie magmatique accumulée dans les zones volcaniques.
4. L'utilisation de ce don étonnant de la nature n'est déterminée que par le niveau de technologie existant, les possibilités de la technologie et le calcul économique.

Les conceptions modernes des systèmes de chauffage géothermiques ont des points positifs et négatifs.

Principal point négatif est le coût. Mais cela ne semble qu'au moment initial. Tous les coûts sont amortis selon diverses données pendant 4, 5 ans. Cela est dû au fait que les modèles modernes de pompes à chaleur utilisent beaucoup moins d'énergie pour leur travail que tout autre système de chauffage. En consommant 1 kW d'électricité, leur rendement est de 5 kW.

Points positifs :

1. Ils ne brûlent pas de carburant et ne produisent pas d'émissions nocives de divers composés dans l'environnement.
2. Coûts d'entretien minimaux avec un rendement élevé.
3. Sécurité environnementale.
4. Propriétés fiables la sécurité incendie systèmes.

Efficacité et retour sur investissement

Vous ne pouvez pas appeler l'énergie géothermique un don gratuit de la nature. La création de systèmes de chauffage basés sur celle-ci peut s'élever à plus d'un million de roubles sans tenir compte du coût d'une pompe à chaleur. Tout dépend de la quantité de chauffage requise, de son but fonctionnel et tapez. Habituellement, la faisabilité économique des systèmes de chauffage géothermique est calculée en comparant les coûts de son entretien.

Le coût de tout type d'énergie utilisée n'est pas constant et ne diminuera jamais. À cet égard, leur remplacement alternatif par l'utilisation de la chaleur des couches internes est, bien sûr, économiquement viable et opportun, car les pompes à chaleur ne consomment pas beaucoup d'énergie et il n'est pas nécessaire de construire des usines et des centrales électriques coûteuses. pour extraire et traiter les réserves thermiques.

De plus, chaque génération de scientifiques trouve de nouvelles solutions pour créer des équipements et des technologies dans ce sens. De plus, il est plus correct d'évaluer le coût des systèmes de chauffage de la même manière pour tous les types de combustibles à partir de zéro sans utiliser les systèmes d'alimentation centralisés existants, par exemple le gaz. Et puis le retour sur investissement du système en 5 ans deviendra une vraie valeur.

L'utilisation de systèmes de chauffage géothermiques rappelle la question, pourquoi ne pas conduire une voiture Zaporozhets à l'heure actuelle. Bien sûr, vous pouvez, surtout hors route et dans la forêt pour les champignons. Mais vous voulez être plus rapide et plus confortable. C'est donc dans ce cas. Une idée que votre propre système de chauffage ne viole pas l'environnement, n'interfère pas avec la vie des créatures les plus petites et inconnues de la nature, confirmera l'exactitude du choix d'un système géothermique.

Montage et installation

Il est préférable d'installer un tel système de chauffage non pas par vous-même, mais en attirant des spécialistes au moins pour certains types de travaux avec confiance en soi.

Les principales étapes sont :

1. Calcul du contour interne du système de chauffage. Cela comprend en détail la longueur totale de la canalisation, le nombre de radiateurs, la création de planchers chauffants, l'utilisation de la chaleur pour produire de l'eau chaude dans la maison.
2. Calcul de la profondeur de pose des tuyaux du circuit externe pour le type d'échangeur de chaleur sélectionné. Il est nécessaire de prendre en compte les données géodésiques de la zone.
3. Forage du puits nécessaire et installation des tuyaux. En l'absence d'un approvisionnement en eau centralisé en même temps, il est plus facile de résoudre le problème de la création d'autres puits pour l'eau. La technologie de leur création est différente et nécessite des connaissances particulières.
4. Sélection et installation du modèle requis de pompe à chaleur.
5. Installation d'appareils automatiques surveiller le fonctionnement de l'ensemble du système et réguler le microclimat dans n'importe quelle zone de la pièce.

Vue d'ensemble des pompes : fabricants et modèles

Le fonctionnement efficace de l'ensemble du système est déterminé par le bon choix de la pompe à chaleur. Selon les principes de fonctionnement, les pompes appartiennent au type d'équipement moderne respectueux de l'environnement. Dans le processus de leur travail, il n'y a pas d'allocation substances dangereuses dans l'environnement.

Ils sont divisés en :

• compression;
• pompes à chaleur à absorption;

Les premiers sont alimentés à l'électricité, les seconds peuvent utiliser l'énergie d'autres types de combustibles.

Actuellement, il existe un certain nombre sur le marché pour ce type d'équipement. un grand nombre de entreprises. Cela vous permet d'acheter une pompe à chaleur pour n'importe quelle puissance grâce à une combinaison de différents modèles, ce qui est pratique pour créer des systèmes de chauffage géothermiques à l'échelle industrielle.

L'option classique est l'utilisation de pompes à chaleur de Waterkotte Allemagne. Il s'agit d'un équipement avec une efficacité constante jusqu'à 500%, indépendamment des facteurs externes. Ayant commencé la production de pompes à chaleur depuis 1970, l'entreprise met constamment à jour une large gamme de modèles modernes sans perdre en haute qualité.

La nouvelle série de pompes EcoTouch, qui a remporté de nombreux prix, confirme ce fait. Il comprend des modèles DC 5027 avec une puissance de sortie de 6 à 26 kW et des commandes tactiles intuitives et conviviales. Les meilleures pompes modernes incluent le modèle Nibe F1245 (Suède), Korsa, Russie. Le tableau montre le coût estimé de chaque modèle de pompe.

Coût de la pompe à chaleur

Nom	Puissance de chauffage, valeur maximale, kW	Surface chauffée, m 2	Prix, roubles
EcoTouch AI 1 Géo	de 7,8 à 13,8	200-400	538 800 – 590 700
EcoTouch DS 5027 AI	5.9 à 7.3	100-200	337 800 – 379 000
F1126	à partir de 5.56	100-200	à partir de 240 000
PC F1145	3,85	jusqu'à 100	316 300 – 397 200
HOTJET H-16w	à partir de 5.53	200-400	291 560

Aperçu des prix pour le chauffage domestique géothermique

Un calcul complet de la création d'un système de chauffage géothermique ne peut être effectué que sur une application spécifique, en tenant compte de toutes les exigences. Il est correct de choisir l'entreprise la plus proche travaillant dans cette direction et de régler toutes les petites choses sous la direction de spécialistes. Un exemple est le coût d'une gamme de services. Entreprise russe"Géoterm-Confort".

Le coût du dispositif de chauffage géothermique :

Surface chauffée de la maison (m²)	Puissance pompe à chaleur (kW)	Prix ​​de la pompe à chaleur (rub.)	La somme de tous les coûts pour la construction d'un contour de terre, y compris le forage de puits et la connexion d'une pompe (roubles)	Total:
90-110	10,5	250 000	324 000	574 000
140-150	14	260 000	427 000	687 000
170-190	17,5	280 000	476 000	756 000
200-230	21	315 000	529 000	844 000
330-370	35	470 000	850 000	1 320 000

Perspectives de développement

Les technologies modernes de l'industrie, utilisées pour créer de nouveaux équipements, permettent à presque tous les propriétaires de leur propre maison de profiter de la chaleur des couches profondes de la terre. L'importance de la possibilité de réduire les coûts énergétiques de l'entretien d'une maison ne fera qu'augmenter avec le temps. Par conséquent, le processus de développement et de mise en œuvre des systèmes de chauffage géothermique ne peut être arrêté même par des projets coûteux. Car, en dernière analyse, c'est un gain indéniable et aussi un souci pour le patrimoine écologique des prochaines générations de notre planète.