Les économies d'énergie sont sous vos pieds
La géothermie vaut le coup d'oeil
Voulez-vous économiser l'énergie et économiser de l'argent sur le chauffage et la climatisation de votre maison? Eh bien, la réponse n'est pas seulement juste sous votre nez, elle peut être juste sous vos pieds!
Au-dessous de la ligne de gel à quelques mètres, vous trouverez le sol à une température moyenne d'environ 55 degrés F. La chaleur provient d'une couche de roche fondue chaude dans la croûte terrestre appelée magma. Le magma peut atteindre des températures de 2400 degrés F et lorsque cette chaleur se réchauffe, selon la latitude géographique, les températures du sol peuvent varier entre 45 ° F et 75 ° F.
Cela crée une source de chaleur fiable et durable qui peut être utilisée pour nos besoins de chauffage et de climatisation .
Cette température constante de la terre est utilisée dans une pompe à chaleur géothermique ou géothermique . Contrairement à un four qui brûle du gaz naturel ou de l'huile pour produire de la chaleur en hiver, la thermopompe géothermique concentre la chaleur qui se trouve dans le sol juste sous la surface. La géothermie peut non seulement être utilisée pour chauffer et climatiser notre maison, mais aussi pour chauffer notre eau domestique.
Comment fonctionne un système géothermique
Alors, comment se passe cette magie? C'est vraiment très simple. Le système géothermique est une pompe à chaleur qui utilise la terre comme source de chaleur (été) ou comme source de chaleur (hiver).
Un système géothermique utilisera une série de tuyaux (enfouis sous la ligne de gel dans le sol) qui s'appelle une boucle. Les tuyaux dans la boucle sont le plus souvent en plastique et remplis d'une solution d'eau et d'antigel. Une pompe fait circuler la solution d'eau vers la pompe à chaleur à l'intérieur de la maison.
Là, un compresseur et un échangeur de chaleur utilisent l'eau nominale de 55 degrés pour chauffer ou refroidir la maison.
En hiver, l'air (par exemple, 10 degrés F) est plus froid que la température souterraine de la terre (par exemple, 55 degrés F). Le système géothermique fait circuler la solution d'eau à travers la boucle souterraine et absorbe la chaleur de la terre.
L'eau nominale de 55 degrés est amenée à la pompe à chaleur ou au four pour être chauffée davantage selon les besoins, puis distribuée par conduits dans toute la maison.
En été, l'air (par exemple, 90 degrés F) est plus chaud que le sous-sol 55 degrés F. Ici, l'échangeur de chaleur géothermique absorbe la chaleur dans la maison et le système fait circuler la solution d'eau à travers la boucle de terre pour la refroidir, déversant la chaleur dans le sol. L'eau froide est ensuite utilisée par l'échangeur de chaleur et distribuée par des conduits dans toute la maison pour refroidir la maison.
Coûts et caractéristiques des systèmes géothermiques
- Le système géothermique est un système de pompe à chaleur géothermique très efficace en termes de chauffage et de refroidissement, avec des économies d'énergie par rapport aux systèmes conventionnels à air pulsé et aux pompes à chaleur à air de 25% à 50%.
- Le délai de récupération est compris entre 5 et 10 ans, mais beaucoup plus court si on le compare à une option de chauffage et de refroidissement par résistance électrique où la géothermie peut consommer jusqu'à 75% d'énergie électrique en moins.
- À compter du 1er janvier 2017, la géothermie ne sera admissible à un crédit d'impôt fédéral de 300 $ que si le système de pompe à chaleur est conforme aux normes DOE Energy Star SEER et COP. Les crédits d'impôt antérieurs se sont terminés le 31 décembre 2016.
- La géothermie peut, dans certains cas, être adaptée à un four existant avec un appareil de traitement de l'air. Vous pouvez également trouver des pompes à chaleur géothermiques qui ont leur propre système de traitement d'air intégré. Si votre maison dispose d' un chauffage à base d'eau chaude, elle peut également être rénovée avec un système géothermique.
Types de systèmes géothermiques:
Les systèmes de pompe à chaleur géothermique à boucle de terre sont le plus souvent installés en tant que système à boucle fermée. Cela signifie que le fluide dans la boucle est constamment remis en circulation. Les systèmes en boucle ouverte sont moins courants et utilisent un puits, un lac, une rivière ou une autre eau de surface comme fluide pour l'échangeur de chaleur. L'eau est ensuite rejetée dans le sol ou dans le plan d'eau après utilisation.
Les systèmes à boucle fermée sont généralement installés sous forme de boucle horizontale, de boucle verticale ou de systèmes de masse d'eau. Les systèmes de masse d'eau utilisent les masses d'eau de surface comme source constante de chaleur par opposition au sol. Passons en revue ces trois méthodes différentes.
Boucle horizontale: Les systèmes à boucle horizontale sont les plus économiques à installer, mais l'un de leurs inconvénients est la quantité de terrain nécessaire pour installer les boucles horizontales.
Un système géothermique peut nécessiter de 1 500 à 3 000 pieds linéaires de tuyaux ou plus, selon la taille de la maison et les charges. Si vous avez les terrains nécessaires disponibles, la méthode résidentielle la plus courante consiste à installer deux tuyaux côte à côte dans une tranchée de 5 pieds de profondeur ou un tuyau dans une tranchée profonde de 6 pieds et l'autre dans une tranchée profonde de 4 pieds.
Une troisième méthode peut être utilisée lorsque la terre requise pour des longueurs de tuyau plus longues n'est pas facilement disponible. Cette méthode boucle ou enroule le tuyau dans des tranchées plus profondes. Ceci permet le contact superficiel requis avec le sol mais avec une longueur de tranchée moins horizontale.
Boucle verticale: Le système en boucle verticale est utilisé dans les situations où le terrain requis est serré ou si les sols ne favorisent pas le creusage de tranchées. Plus cher que le système horizontal à installer, le système vertical utilise une série de trous percés. Les trous ont nominalement 4 "de diamètre et sont espacés de 20 environ. Les profondeurs dépendent de la conception du système et des sols, mais peuvent aller de 100 à 400 pieds de profondeur. Les tuyaux sont alimentés et reculer chaque trou foré à et relié par un tuyau collecteur tranchée à travers le haut qui relie le système à la pompe à chaleur dans la maison.
Corps d'eau: Une autre méthode moins courante de captation de la chaleur au sol consiste à utiliser un plan d'eau à proximité comme un étang ou un lac. Avec cette méthode, le tuyau en plastique va de la pompe à chaleur à la masse d'eau et est placé dans des serpentins de 8 à 10 pieds sous la surface de l'eau. Le plan d'eau doit être d'une taille adéquate pour supporter les charges thermiques géothermiques et avoir la bonne profondeur. La coordination et l'approbation des agences locales et nationales sont souvent nécessaires.
Coûts d'un système géothermique:
Le coût d'installation d'un système géothermique variera selon le type de système de boucle utilisé et la taille du système géothermique lui-même. Les coûts d'un système géothermique à boucle souterraine horizontale sont d'environ 2 700 $ par tonne en dollars de 2017. Si vous optez pour un système à boucle verticale, le coût augmentera considérablement puisque les coûts de forage pourraient être de 30 000 $ à 40 000 $ ou plus selon les sols, l'accès au site et la taille du système.
Dans la bonne application, la géothermie peut être une solution rentable et respectueuse de l'environnement pour le chauffage et le refroidissement domestiques . Cela vaut le coup d'oeil, surtout quand la réponse est juste sous vos pieds.