pompe à chaleur directement sur puits en eau à l'intérieur de la maison

[Denis2Gif]

Bonjour les thermiciens

Je soumets à votre expertise une idée (qui est peut être idiote) :
Je suis propriétaire d'une maison d'environ 100 m2, actuellement chauffé au gaz de ville par une chaudière vieille de 30 ans, qu'il faudra un jour remplacer. La puissance de chauffe installée est de 15 kW max.
Cette chaudière se trouve dans une buanderie qui a la particularité de se trouver 120 cm à 130 cm au dessus de la nappe phréatique d'un terrain argileux de perméabilité Lefranc égale à k=1.7mm/h ou 4.8 10^-7 m/s. La hauteur d'eau varie très peu (5 à 10 cm maximum) au cours de l'année et la température de l'eau est de 16° à 18°C, même quand il gèle ou qu'il fait 35° dehors.
Je me pose donc la question du remplacement de la chaudière gaz par une pompe à chaleur (éventuellement réversible) qui utiliserait comme source thermique un puits d'un mètre de diamètre et de deux mètres de profondeur, en eau sur environ 1 m de hauteur. Le puits présenterait donc un volume d'environ 1 m3, serait en contact avec l'argile du fond sur environ 1 m2, et pourrait accueillir un tube métallique en serpentin parcourue par un fluide.

Mes questions:
1) Un tel puits constitue-t-il une bonne source, stable en température, pouvant chauffer ou refroidir à 15kW ?
Comment calcule-t-on le ré-équilibrage en température par l'argile mouillé eu fond de puits quand on extrait 15 kW ?
2) Quel fluide échangeur, quel tuyau et de quelle longueur, et plus généralement quelle technologie sont ils les plus adaptés à ce cas.
3) Y-a-t-il un intérêt à faire fonctionner le compresseur au gaz (déjà disponible) plutôt qu'à l'électricité ?
4) D'ailleurs faut-il toujours un compresseur ou y-a-t-il des astuces pour s'en passer ?
5) Quel coefficient de performance est-on en droit d'attendre ?

Merci de vos réponses.

Denis2Gif
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[Larzacien]

bonjour, Je ne crois pas qu'il suffise d'un m3 d'eau pour faire fonctionner une pompe à chaleur, mais attendez d'autres réponses.

quel est le climat de la région où vous habitez ?

[Denis2Gif]

ah, oui, j'ai oublié de dire que c'est en région parisienne.

[Larzacien]

bonjour, En général lorsqu'on veut utiliser l'eau souterraine pour faire fonctionner une PAC, on a un renouvellement d'eau, c'est à dire qu'il faudrait rejeter de l'eau plus loin pour qu'il arrive d'autre eau, ceci afin que la température soit régulière. Sinon le m3 d'eau va se refroidir, et ça ne donnera plus rien.

Mieux vaudrait une PAC air/eau, elles ont fait des progrès et ça devrait fonctionner. Reste qu'avec un tel système, il faut avoir une bonne isolation de la maison, sinon on risque d'être déçu.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jypou]

Perso, je me chauffe de cette façon, la température de l'eau du puisard ne descend pas en dessous de 12°C.
Cela pourrait descendre jusqu'à geler. Cela ne poserait pas de problème à condition que la surface de serpentin soit suffisamment important.

Oui cette idée est excellente... bien sûr et à creuser.

[barda]

Avis radicalement différent de celui de Jypou: une puissance de 15 kW extraite de 1 m3 d'eau fait baisser sa température de 15°C toutes les heures; ce qui veut dire qu'en un peu plus d'une heure, l'eau de ton puits serait gelée, sauf transfert thermique important entre la terre et l'eau.

Sans avoir à faire un quelconque calcul, on constate que pour les maisons chauffées par géothermie, le volume de terre intéressée par les tuyaux enterrés, quelle que soit la solution retenue -surface ou puits profond-, doit atteindre plusieurs centaines de m3 pour être efficace; là, la surface d'échange thermique entre l'eau et le sol serait au mieux de 4 ou 5 m2, soit un facteur 10^2 pour le volume intéressé, loin du compte à l'évidence.

La seule solution envisageable serait de pomper un ou deux m3 par heure, de la refroidir et de la rejeter à une centaine de mètre du puits; encore faudrait-il que ce puits soit capable de fournir un tel débit, ce qui serait très étonnant…

Désolé, les lois de la physique ont la tête dure...

[coutal007]

Bonjour les thermiciens

Je soumets à votre expertise une idée (qui est peut être idiote) :
Je suis propriétaire d'une maison d'environ 100 m2, actuellement chauffé au gaz de ville par une chaudière vieille de 30 ans, qu'il faudra un jour remplacer. La puissance de chauffe installée est de 15 kW max.
Cette chaudière se trouve dans une buanderie qui a la particularité de se trouver 120 cm à 130 cm au dessus de la nappe phréatique d'un terrain argileux de perméabilité Lefranc égale à k=1.7mm/h ou 4.8 10^-7 m/s. La hauteur d'eau varie très peu (5 à 10 cm maximum) au cours de l'année et la température de l'eau est de 16° à 18°C, même quand il gèle ou qu'il fait 35° dehors.
Je me pose donc la question du remplacement de la chaudière gaz par une pompe à chaleur (éventuellement réversible) qui utiliserait comme source thermique un puits d'un mètre de diamètre et de deux mètres de profondeur, en eau sur environ 1 m de hauteur. Le puits présenterait donc un volume d'environ 1 m3, serait en contact avec l'argile du fond sur environ 1 m2, et pourrait accueillir un tube métallique en serpentin parcourue par un fluide.

Mes questions:
1) Un tel puits constitue-t-il une bonne source, stable en température, pouvant chauffer ou refroidir à 15kW ?
Comment calcule-t-on le ré-équilibrage en température par l'argile mouillé eu fond de puits quand on extrait 15 kW ?
2) Quel fluide échangeur, quel tuyau et de quelle longueur, et plus généralement quelle technologie sont ils les plus adaptés à ce cas.
3) Y-a-t-il un intérêt à faire fonctionner le compresseur au gaz (déjà disponible) plutôt qu'à l'électricité ?
4) D'ailleurs faut-il toujours un compresseur ou y-a-t-il des astuces pour s'en passer ?
5) Quel coefficient de performance est-on en droit d'attendre ?

Merci de vos réponses.

Denis2Gif

Bonjour, à priori, ce puisard est un gisement beaucoup trop petit, dans le cas d'un circuit d'eau dans le sol pour faire fonctionner une PAC, il faut plus de 100 m de tuyaux.
En revanche, si vous avez une nappe sous la maison, vous avez un gisement interessant et peut être exploitable. Il faut vous tourner vers une entreprise spécialisée en geothermie, attention a bien la choisir car il s'agit d'investissement tres conséquents!

[f6bes]

Perso, je me chauffe de cette façon, la température de l'eau du puisard ne descend pas en dessous de 12°C.
Cela pourrait descendre jusqu'à geler. Cela ne poserait pas de problème à condition que la surface de serpentin soit suffisamment important.

Oui cette idée est excellente... bien sûr et à creuser.

Bjr à toi,
Tu ne dis pas la surface à chauffer ( à quelle température ?)
Si l'eau géle , je vois pas comment tu va la faire circuler ?
Tu renvoies de l'eau FROIDE dans le puisard, c'est pas ça qui va la réchauffer.

A ce tarif là, autant faire une cuve extérieure plaçée le plus possible à l'ensoleillement.

Ca sera plus efficasse.
.
Comme dit il faut: un puit ( forage ) de pompage
ET
un puit de rejet ( retour ) qui soit nettement séparé.
Bonne journée

[coutal007]

Bjr à toi,
Tu ne dis pas la surface à chauffer ( à quelle température ?)
Si l'eau géle , je vois pas comment tu va la faire circuler ?
Tu renvoies de l'eau FROIDE dans le puisard, c'est pas ça qui va la réchauffer.

A ce tarif là, autant faire une cuve extérieure plaçée le plus possible à l'ensoleillement.

Ca sera plus efficasse.
.
Comme dit il faut: un puit ( forage ) de pompage
ET
un puit de rejet ( retour ) qui soit nettement séparé.
Bonne journée

Bonjour

En fait il parle là d'un capteur de chaleur avec echangeur à l'eau glycolée (Sol/Eau) et non d'une pompe eau/eau. Mais quel que soit le mode, c'est insufisant pour faire fonctionner une PAC

[Jypou]

La puissance de chauffe installée est de 15 kW max.

Ceci ne correspond pas à la puissance thermique de la PAC qu'il faudra installer. Quels sont les déperditions de la maison par -7°C?
Si on prend un ratio de 40W/m2, alors les besoins seront de 40x100m2=4kW.
Ma PAC a une puissance de 3.5kW.
Pour partir sur une bonne base, il faudrait que tu commences à installer un compteur de calorie et que tu passes un hiver.

Cette chaudière se trouve dans une buanderie.

Il est important que la PAC soit dans un local plus ou moins chauffé, surtout s'il a un ballon ecs et un ballon tampon qui ont forcement des déperditions importantes dans un local non chauffé..

Je me pose donc la question du remplacement de la chaudière gaz par une pompe à chaleur (éventuellement réversible)

Quels sont les émetteurs?: radiateur, plancher chauffant, convecteur?
Il n'est pas utile que la PAC soit réversible pour rafraîchir. Chez moi, de l'eau à 18°C circulant dans des convecteurs suffisent pour maintenir 26°C maxi. Attention ne surtout pas laisser des vitrages au soleil.

... pourrait accueillir un tube métallique en serpentin parcourue par un fluide.

Un serpentin en inox souple est une solution idéale, parcouru à priori par de l'eau glcolée.

1) Un tel puits constitue-t-il une bonne source, stable en température, pouvant chauffer ou refroidir à 15kW ?
Comment calcule-t-on le ré-équilibrage en température par l'argile mouillé eu fond de puits quand on extrait 15 kW ?

Il s'agit plutôt d'extraire 4kW, en pointe.
Cela ne se calcule pas. Cela se mesure. Le résultat des tes mesures seront très précieux.
En attendant, on peut essayer de faire une analogie avec les capteurs géothermiques horizontaux, ou verticaux, ou inclinés.

2) Quel fluide échangeur, quel tuyau et de quelle longueur, et plus généralement quelle technologie sont ils les plus adaptés à ce cas.

Tube en inox (et non pas en tube multicouche, trop isolant)

3) Y-a-t-il un intérêt à faire fonctionner le compresseur au gaz (déjà disponible) plutôt qu'à l'électricité ?

Quelle puissance a-t-il?
Comme comptes-tu faire de l'ecs?

4) D'ailleurs faut-il toujours un compresseur ou y-a-t-il des astuces pour s'en passer ?

Quel est le régime d'eau de tes émetteurs?

5) Quel coefficient de performance est-on en droit d'attendre ?

Cela dépend de la température de l'eau circuit évaporateur est condenseur.
Une solution triviale pour augmenter la température de ton puisard est de le réchauffer avec un convecteur dans la buanderie, ou un petit capteur solaire.

[Denis2Gif]

Merci de toutes vos réponses, qui me font penser que c'est mal partie pour cette idée !
- Parce que le puits est petit (1 m3 d'eau et 1m2 de fond sur la terre) et de débite pas d'eau (fond argileux)
- parce qu'il me faut 10 kW pic (ce que débitent mes radiateurs à 55°C et 15°C dans les pièces)
- de plus avec un coefficient de performance maximum de 1.5 (par rapport au gaz déjà installé), c'est beaucoup d'investissement pour juste 30% de gain...