Pompes à chaleur géothermiques : boucle fermée ou boucle ouverte ?
Deux grands types de systèmes de pompes à chaleur géothermiques « en boucle » sont couramment utilisés aux États-Unis : les systèmes en boucle fermée et les systèmes en boucle ouverte. Ces installations peuvent être réalisées horizontalement, verticalement ou sous forme de boucles immergées dans un étang ou un lac. Bien que leur principe de fonctionnement soit similaire, la version en boucle ouverte nécessite une réserve d'eau importante, tant pour puiser la ressource que pour y rejeter l'eau utilisée.
Le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur géothermique
La pompe à chaleur géothermique exploite l'énergie solaire absorbée par la surface du sol afin de fournir chauffage, climatisation et eau chaude sanitaire aux bâtiments résidentiels comme commerciaux. En profondeur, la température du sol reste constante et ne dépend pas du climat local. Selon Minnesota Power, dans les régions septentrionales des États-Unis, la température du sol avoisine 7 °C (45 °F), tandis qu'elle se maintient autour de 21 °C (70 °F) dans les régions méridionales.
Un fluide caloporteur est propulsé dans des tuyaux enroulés où il se réchauffe au contact des températures souterraines. Ce fluide chauffé est ensuite acheminé vers le bâtiment, où la chaleur récupérée sert à réchauffer l'air diffusé dans les différentes pièces via un réseau de gaines.
Le système en boucle fermée
Un système en boucle fermée repose sur une série de tuyaux étanches contenant un liquide antigel qui circule en permanence sans jamais quitter le circuit. À l'intérieur du bâtiment, ce fluide traverse une pompe à chaleur qui concentre l'énergie thermique absorbée dans le sol. La pompe transfère ensuite cette chaleur à l'air distribué dans tout le bâtiment.
Durant les mois les plus chauds de l'année, le processus s'inverse : la chaleur est extraite du bâtiment puis transférée au fluide circulant dans la boucle fermée, offrant ainsi une solution de rafraîchissement naturelle et économique.
Le système en boucle ouverte
Un système en boucle ouverte fonctionne selon les mêmes principes que le système en boucle fermée. La différence essentielle réside dans son besoin d'un approvisionnement en eau suffisant pour être chauffé sous terre. Une installation de type étang ou lac fournit cette ressource : l'eau est aspirée dans la tuyauterie, y est chauffée, puis rejetée après utilisation.
Les modes d'installation
Installation horizontale : ce type de pose exige une grande surface disponible, car il nécessite l'enfouissement de grandes quantités de tuyaux enroulés. Des tranchées sont creusées à une profondeur adaptée au climat et au type de sol ; selon Minnesota Power, la profondeur moyenne se situe entre 2,1 et 2,4 mètres (7 à 8 pieds).
Installation verticale : idéale lorsque l'espace au sol est limité, elle repose sur des forages verticaux espacés d'au moins 3 mètres (10 pieds), chacun étant percé à une profondeur comprise entre 45 et 60 mètres (150 à 200 pieds).
Source : https://jardin.98905.com/home-appliances/air-conditioners/1007050938.html