CHEAP GSHP's
Application peu coûteuse et efficace d'échangeurs et de pompes géothermiques.

Le projet CHEAP GSHP's démarré en 2015 et termine cette année (2019).

Afin de réaliser les objectifs des CHEAP GSHP's, un consortium multidisciplinaire et complémentaire a été constitué, composé de spécialistes des différentes disciplines concernées (physique, climatologie, chimie, mécanique, ingénierie, architecture, forage et technologies GSHE). La majorité d'entre eux ont en particulier une vaste expérience dans les systèmes géothermiques peu profonds. Ce projet est mené dans le cadre des programmes de recherche de la Commission européenne (UE).

Pour plus d'informations, voir le site web www.cheap-gshp.eu

Parmi les bâtiments suffisamment isolés, nombreux sont ceux que l’on chauffe avec des systèmes dits de “basse température”. Ils garantissent un confort optimal avec des chaudières produisant une eau à 40°C (au lieu de 60 à 75°C dans le passé). Trois grandes familles de chaudières réalisent ce type de chauffage avec efficacité: le mazout, le gaz et les pompes à chaleur.

Si les chaudières au gaz et au mazout ne sont plus à illustrer, les pompes à chaleur (PAC) via la géothermie sont plus originales et offrent une réelle alternative. Elles captent les calories du sous-sol au moyen de sondes géothermiques et les transforment en calories aptes à chauffer les bâtiments. Une sonde géothermique consiste en un forage dans le sol dans lequel on place un double tube permettant au fluide caloporteur de circuler et de s’imprégner de la chaleur du sous-sol. C’est cette énergie qui sera ensuite exploitée par les PAC.

Les PAC sont des outils ingénieux et merveilleux. Leur dimensionnement en fonction des besoins du bâtiment doit être évalué par des professionnels.

Principe

La pompe à chaleur est une petite chaudière permettant de transformer les calories reçues à basse température en calories à haute température. Le principe est simple : un fluide circulant dans la PAC est transformé en vapeur au contact de l’eau venant des sondes géothermiques. Le gaz obtenu sera comprimé par un compresseur et verra sa température augmenter (loi physique). Une fois la température demandée atteinte, le gaz transmet sa chaleur à l’eau circulant dans les radiateurs (ou autres). Ensuite le gaz est détendu, ce qui lui permet de reprendre son état liquide ... qui à nouveau sera transformé en vapeur au contact du liquide géothermique, et ainsi de suite ...
Dans le cas de la géothermie, les PAC transforment les calories reçues du sous-sol (environ 12 °C) en calories nécessaires pour le chauffage du bâtiment. Ceci dépend du mode de transmission de la chaleur au bâtiment, soit un plancher chauffant, soit un mur chauffant, soit des ventilo-convecteurs. En général, la température restituée par les PAC est de l’ordre de 30 à 65 °C, ce qui leur permet également de chauffer des bâtiments et de produire de l’eau chaude sanitaire.

Performance

La performance d’une PAC est ce qu’on appelle le COP. Celui-ci est mesuré suivant une procédure normalisée. Les PAC géothermiques (sol - eau) disposent d’un COP entre 4 et 5. Ceci indique que pour 1 kW électrique injecté dans la pompe (pour faire fonctionner le compresseur), elle en restitue entre 4 et 5 kW. Soit 3 à 4 kW gagnés gratuitement ... grâce aux sondes géothermiques !
A titre de comparaison, les PAC aérothermiques se caractérisent par des COP beaucoup plus bas : entre 2,5 et 3. Ce qui veut dire que ces PAC consommeront bien plus d’électricité.

Fabricants de PAC

Si dans le passé, les PAC étaient produites par des fabricants spécialisés, aujourd’hui le marché est devenu suffisamment large (surtout grâce à l’Allemagne) pour que toutes les grandes marques produisent des PAC de très bonne qualité, performantes et fiables: Vaillant, Viessmann, Buderus, Stiebel Eltron, SDEEC, Geotherma, ... Certaines donnent même une garantie de 10 ans, ce qui montre l’état de maturité de l’outil !