Dossier - De la pompe à chaleur au puits canadien

[invite94355a9b]

Découvrez dans ce dossier introductif sur les pompes à chaleur, les différents types de pompes à chaleur, de la pompe à chaleur aérothermique à la pompe à chaleur géothermique.

Lire la suite : De la pompe à chaleur au puits canadien
Les dossiers Futura-Sciences

[Benoit.Be]

Pourquoi on met de l'antigel dans l'eau?

[Yoghourt]

Pour éviter que l'eau de gèle

[Benoit.Be]

C'est pas de l'eau "chaude" qui circule et à 60-120 cm de profondeur il y a peut de chance non?
Mais on est jamais trop prudent tu vas me dire

(je m'étais dit que ca augmentait peut-être la rapidité de l'échange thermique)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Yoghourt]

La limite de gel de la terre est considérée usuellement vers 80cm. Ca peut même être plus bas selon les conditions climatiques locales. Cf ce graphique de Pulligny qui montre la différence de température entre température moyenne de l'air et température du sol à diverses profondeurs


La température du fluide de l'échangeur sol sera en gros la même que celle du sol en sortie de l'échangeur. Si on injecte de l'eau chaude dans l'échangeur, on réchauffe le sol, ce qui n'est pas le but. Si l'eau en entrée d'échangeur est à la même température que le sol, il n'y a pas d'échange. Enfin, si l'eau est plus froide que le sol à l'entrée de l'échangeur, le sol va luicéder des calories. Et c'est justement le but.

Note que piquer de la chaleur au sol va refroidir localement le sol. Ce qui augmente la profondeur de la limite de gel.

[jgiovan]

Bonjour,

je n'ai pas compris la différence entre la PAC eau/eau et la géothermie par captage dans la nappe phréatique. Quelqu'un pourrait m'expliquer ?

[Benoit.Be]

Merci Yoghourt
tiens petit question quand l'eau sort de la pompe a chaleur elle est en moyenne à quel t°?

[Linn]

Bonjour,

je n'ai pas compris la différence entre la PAC eau/eau et la géothermie par captage dans la nappe phréatique. Quelqu'un pourrait m'expliquer ?

PAC eau/eau est un terme générique qui veut dire que dans le circuit à l'extérieur de la maison (celui qui doit récupérer les calories), on fait circuler de l'eau, et dans le circuit à l'intérieur de la maison (celui qui doit chauffer l'habitat), on fait aussi circuler de l'eau.
Généralement, cela veut dire que le circuit extérieur est un réseau de tubes enterrés horizontalement dans le jardin (avec les contraintes et inconvénients que cela entraine).

La géothermie par captage sur nappe est aussi parfois appelée géothermie verticale car on fore pour atteindre la nappe phréatique qui est à une t° quasi constante. Cette technique a un bien meilleur rendement mais est beaucoup plus chère à cause des couts de forage (cela dépend de la profondeur bien sur), ce qui fait qu'elle reste marginale surtout dans le cas de maison individuelle.

Il existe enfin la "vraie" géothermie appelée aussi géothermie profonde qui consiste à capter les sources chaudes en profondeur comme ici mais qui ne peut s'envisager qu'à l'échelle des collectivités. Parfois, on injecte aussi de l'eau en profondeur et on la récupère une fois chauffée, mais cela a dernièrement été soupçonné de provoquer un tremblement de terre à Bâle

[Philou67]

PAC eau/eau est un terme générique qui veut dire que dans le circuit à l'extérieur de la maison (celui qui doit récupérer les calories), on fait circuler de l'eau

N'est-il pas plutôt que la source chaude (et non le vecteur qu'est l'eau du circuit extérieur) est de l'eau (la nappe phréatique par exemple), contrairement à l'air (pac air/eau : de l'air réchauffe l'eau du circuit intérieur) ou le sol (pac sol/eau : la terre réchauffe l'eau du circuit intérieur) ?

et dans le circuit à l'intérieur de la maison (celui qui doit chauffer l'habitat), on fait aussi circuler de l'eau.
Généralement, cela veut dire que le circuit extérieur est un réseau de tubes enterrés horizontalement dans le jardin (avec les contraintes et inconvénients que cela entraine).

Dans ce cas de figure, je crois qu'on parle de sol/eau.

[Benoit.Be]

J'avais compris comme philou le captager dans une nappe phréatique est un cas particulier du eau/eau
(1)/(2)
(1) = la ou on puisse l'énergie : air,sol, eau
(2) = comment on retransmet l'énergie : air (soufflerie), eau (via les radiateur)

euh (2) peut-être aussi par sol si c'est un plancher chauffant

[jgiovan]

Bonjour,

L'article n'est pas très clair dans la mesure ou il parle de nappe phréatique dans le cas de la PAC eau/eau, d'ou mon interrogation.

Pour ce qui est de la géothermie profonde à Bâle, j'ai déjà senti les secousses. Du coup, le projet a été arrêté.

On finira peut-être par le regretter : certains scientifiques ont émis l'hypothèse que les forages permettaient de libérer petit à petit l'énergie accumulée au niveau de la faille sismique (d'ou les petits tremblements de terres), ce qui aurait pu limiter les risques de gros tremblement de terre à plus long terme.

Quoi qu'il en soit, le captage dans la nappe phréatique semble être une excellent solution en Alsace car la nappe phréatique, le long du Rhin, n'est pas très profonde (parfois quelques mètres seulement). Qu'en est-il des autorisations de prélever l'eau de la nappe pour la réinjecter plus loin un peu plus froide (ou chaude selon la saison) ?

[Linn]

Vous avez raison, c'est loin d'être aussi clair

Wikipedia par exemple différencie 2 types de PAC: air/air et géothermique c'est à dire "utilisant la chaleur du sol". C'est plutôt vague.
Et le dossier n'est pas très clair non plus. Si l'on suit la définition de Philou67, quelle est la différence entre sol/eau et eau glycolée/eau? Parce qu'on ne peut pas dire que "eau glycolée" soit la source de chaleur, les tuyaux sont bien enterrés dans le sol , non?
Je m'y perds...

[Benoit.Be]

Euh en relissant 3x et si j'ai bien capté la différence est la présence d'un seul circuit ou de deux (l'eau capté ne rendre pas dans le circuit de chauffage de la maison)

Part contre je ne crois pas que les appellations change quelque chose...

je pense que c'est du à la découpe des articles et à leurs titres qui poussent à la confusion

[Philou67]

De toute façon, le marché des PAC, en France, c'est très majoritairement de l'air/*... donc ne vous formalisez pas trop pour les autres sources
Source : http://www.afpac.org/marche-pac.php

[invitebabd2e72]

N'est-il pas plutôt que la source chaude (et non le vecteur qu'est l'eau du circuit extérieur) est de l'eau (la nappe phréatique par exemple), contrairement à l'air (pac air/eau : de l'air réchauffe l'eau du circuit intérieur) ou le sol (pac sol/eau : la terre réchauffe l'eau du circuit intérieur) ?

Ce que tu dis est exact les sens eau/eau ou air/air ... sont seulement les sources chaudes et froides de la PAC.

Après le côté extérieur de l'installation est dans le cas d'une PAC eau/eau, un échangeur sur un circuit enterré ou géothermique.

Quoi qu'il en soit, le captage dans la nappe phréatique semble être une excellent solution en Alsace car la nappe phréatique, le long du Rhin, n'est pas très profonde (parfois quelques mètres seulement). Qu'en est-il des autorisations de prélever l'eau de la nappe pour la réinjecter plus loin un peu plus froide (ou chaude selon la saison) ?

Il est vrai que la géothermie est très interressante, après la température de rejet sur nappe dépend de la loi sur l'eau de (désolé plus la date en tête) mais en général pas moins de 5 degrés en hiver par rapport à la prise sur nappe, et en été pas plus de 21°C sauf dérogation mais je pense très rarement. Pour ce qui est des autorisation, je ne m'avancerais guère mais il faut faire une demande auprès de l'organisme qui gère la nappe, et au-dessus d'un certain débit puisé, il faut demander une dérogation.

[invitebabd2e72]

tiens petit question quand l'eau sort de la pompe a chaleur elle est en moyenne à quel t°?

Tout dépends de l'utilisation de la PAC, mode uniquement froid, uniquement chaud, ou réversible.

Aprèsles températures que tu demandes sont celles de la partie que tu rejettes?
Dans ce cas, si tu fonctionne en mode froid, tu peux sortir sur la partie à "jeter" sur des température de l'ordre 30-40°C.

en mode chaud sur des températures 6-10 °C.

et le réversible , les 2 cas sont valables.

[Benoit.Be]

merci sandwizard

[Philou67]

De manière générale, cependant, on peut se poser la question de l'intérêt d'un système à PAC géothermique individuel (par forage vertical ou enfouissement horizontal) fasse aux alternatives basse consommation proposées dans le neuf et la rénovation.
En collectif, pourquoi pas...

[Yoghourt]

Je regrette de n'avoir eu le temps de relire ce dossier avant publication.

Page 1:
L'image dans la page introductive est celle d'une maison avec une machinerie pas légère. Le lecteur que je suis comprend immédiatement que le contexte est l'habitat, et vise avant tout le propriétaire-habitant en maison individuelle isolée (non-mitoyenne).
Ce dossier ne s'adresse pas au locataire.
Ce dossier ne s'adresse pas au propriétaire-bailleur.
Ce dossier ne s'adresse que de façon marginale au propriétaire-habitant en collectif.
Ce dossier ne s'adresse pas aux batiments techniques.
Ce dossier ne s'adresse pas aux locataire en bail commercial.

Ceci est confirmé plus loin par la mention aux crédits d'impôt.

Le fonctionnement de la pompe à chaleur (PAC) est basé sur l’utilisation majoritaire des énergies renouvelables.

> l'électricité française est très majoritairement d'origine nucléaire et thermique gaz/fioul. Ce ne sont pas des énergies renouvelables.

L'investissement de départ est conséquent mais peut s'amortir dans la durée par rapport à des convecteurs, s'il est bien conçu et dimensionné.

> Une pompe à chaleur air/air pour chauffage dans un climat inadapté fonctionnera souvent avec appoint électrique. En plus d'un COP effectif peu amène. D'où rallongement important de la durée "d'amortissement" hors maintenance. Rajoutez l'entretien, ça rallonge encore la durée "d'amortissement". Cette durée vient alors emplafonner la durée moyenne entre panne (le MTBF, potentiellement raccourci par vieillissement précoce suite à usage intensif). Une durée d'amortissement supérieure au MTBF, ça veut dire que ça ne fera que coûter et ne sera jamais amorti. Qui a vu les courbes de MTBF et de coût moyen d'intervention en fonction de l'age du modèle concerné et du climat? Les courbes référence du chauffage électrique par convecteur?
D'ailleurs, quelle est la pertinence des convecteurs électriques comme référence, dans le cadre des propriétaires-habitants en maison individuelle? En principe, l'on cherche à savoir où l'on se situe par rapport à la moyenne, et non par rapport au pire cancre de la classe. Normal : faire mieux que le pire, c'est pas dur de sortir les superlatif.
A moins que cette belle phrase sur l'amortissement soit relative à autre chose que les convecteurs?...
> Il est faux, et je reste soft, de parler d'amortissement d'un système de chauffage dans l'absolu. Le chauffage, c'est la compensation des pertes de chaleur du bâtiment par son enveloppe et sa ventilation. D'un point de vue énergétique et coût, on ne gagnera jamais rien à chauffer. Jamais.

page 2:

L’aérothermie est donc plus appropriée aux climats tempérés (descendant rarement en dessous de 0 °C) que rudes.

> Descendre peu et souvent au dessous de 0 reste problématique pour l'aérothermie : givrage fréquent, appel fréquent à l'appoint électrique de la PACair pour dégivrage et maintien du service.

Plus que 10 pages à relire quand j'aurai trouvé du temps...

[Sophiaa]

Quelle est la différence entre une PAC à détente directe, une PAC sol-sol et une PAC sol-eau ??
merci

[Pio2001]

Bonjour,
Dans le cas d'une pompe à chaleur air/air, n'est-il pas abusif de dire que l'on prélève de la chaleur à l'air ? Le rendement énergétique de ce système sera toujours inférieur à celui d'un chauffage électrique, non ? Le seul intérêt est d'être capable de climatiser en été.

[azizovsky]

Bonjour, le coefficient de performance (COP)=recettes /dépenses.
le COP de n'importe quel type de résistance électrique ne peut jamais dépasser 1, or pour une PAC qui reçoit par exemple 2kw d'énergie électrique et 3kw d'énergie calorifique (absorber dans le milieu extérieure:air ou eau),COP=(2+3)/2=2,5.