Tout ce que vous devez savoir sur les systèmes de chauffage géothermique

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La chaleur géothermique représente environ 2% du marché total du chauffage dans le U.S., avec plus de 1.3 millions de systèmes installés. Également connu sous le nom de système de pompe à chaleur à la source terrestre, cette technologie exploite une ressource qui est libre à utiliser - la température régulière sous le sol. Ainsi, un système géothermique ne brûle pas de combustibles fossiles pour créer de la chaleur; Le système transfère la chaleur. C'est le charme: transférer la chaleur prend moins d'énergie que pour produire de la chaleur.

Le démarrage n'est pas bon marché, et le remboursement n'arrive pas rapidement. Pour le bon propriétaire, cependant, une pompe à chaleur géothermique (GHP) peut aider à compenser considérablement les coûts de chauffage et de refroidissement.

Comment fonctionnent les systèmes géothermiques

Pour exploiter la chaleur stockée sur la terre, un système géothermique capture et convertit cette chaleur à utiliser dans la maison. Les composants du système comprennent une boucle de tuyau, un liquide à absorber et à transférer la chaleur, et une unité de pompe à chaleur pour traiter la chaleur à utiliser.

Pour capturer la chaleur, le liquide circule à travers un tuyau enfoui dans le sol. Pendant qu'il circule, il absorbe la chaleur stockée de la Terre, qui reste constante à 50 à 60 degrés Fahrenheit à 10 pieds au-dessous du niveau du sol.

Le liquide chauffé entre dans une unité de pompe à chaleur. Dans cette unité, la chaleur du liquide canalaire est absorbée par un réfrigérant liquide scellé dans l'unité. Ce réfrigérant s'évapore et est comprimé, ce qui augmente sa température à environ 100 degrés Fahrenheit.

Maintenant un gaz, le réfrigérant traverse un échangeur de chaleur où la chaleur est retirée et pompée dans la maison. Avec la chaleur retirée, le réfrigérant refroidit. Il revient à son état liquide et continue de circuler, absorbant continuellement et en utilisant la chaleur transférée de la terre à travers le liquide canalaire.

Types de systèmes de chauffage géothermique

Les systèmes de chauffage géothermique fonctionnent comme des configurations en boucle fermée ou en boucle ouverte. Déterminer quelle boucle utiliser dépend des facteurs de site comme la composition du sol, l'aménagement paysager et les services publics souterrains.

Systèmes en boucle fermée

Une boucle fermée utilise la solution liquide dans une boucle de tuyauterie scellée installée horizontalement ou verticalement sous terre.

Des boucles horizontales sont utilisées lorsqu'il y a suffisamment de terres utilisables disponibles. Les tuyaux sont installés dans des tranchées creusées d'environ six pieds de profondeur et de 100 à 600 pieds de long, selon la taille du système.

Les boucles verticales sont le seul choix lorsqu'il y a un espace limité disponible, si le propriétaire ne veut pas que le paysage soit perturbé, ou où de nombreuses roches seraient rencontrées lors de la fouille. Pour installer le tuyau, les trous de petit diamètre de 100 à 400 pieds de profondeur sont ennuyés avec un équipement de forage. Des boucles verticales sont reliées à la maison via un tuyau souterrain horizontal. Lorsqu'il est ennuyeux pour les boucles verticales, les codes de forage s'appliquent.

Un système scellé peut également être placé au bas d'un étang s'il y a un étang disponible sur la propriété. Les boucles d'étang peuvent être l'option la plus économique car une grande partie du coût d'excavation peut être éliminée.

Systèmes en boucle ouverte

Un système en boucle ouverte utilise la chaleur de l'eau du puits plutôt que la chaleur de la Terre. Les eaux souterraines, qui restent également à une température relativement constante toute l'année, sont transportées dans l'unité de pompe à chaleur et la chaleur est extraite dans une méthode similaire au système en boucle fermée.

L'eau ne circule pas mais fait une passe et est éliminée. Il peut être libéré dans un fossé, des carreaux de drainage ou un étang. Il pourrait également être renvoyé à la nappe phréatique par un retour bien percé dans le sol. Avec des préoccupations concernant la baisse des aquifères et pollués, cependant, il est important de vérifier les conditions et les codes locaux avant de décider de ce type de système.

Coûts de pompe à chaleur géothermique

Les coûts initiaux de l'installation et de l'équipement pour les pompes à chaleur géothermiques varient en fonction de la maturité du marché local, du type et de la taille du système, et le site. Ne vous y trompez pas: ce n'est pas un bricolage.

L'ajout d'une pompe à chaleur géothermique nécessite les services d'un installateur certifié, et l'aspect de forage peut finir à lui seul coûter des dizaines de milliers de dollars. En fait, la pure invasivité du projet implique des frais de travail si élevés que pour les propriétaires de maisons existantes, il peut ne pas avoir de sens financier de poursuivre un GHP.

Des estimations approximatives mettent un système géothermique de source terrestre de 1 000 $ à 2 500 $ la capacité de capacité. Une tonne de capacité, selon le programme fédéral de gestion de l'énergie du ministère de l'Énergie, se traduit par 12 000 BTU par heure. Dans les climats de chauffage, on estime qu'une tonne de capacité est nécessaire pour chaque 550 pieds carrés.

Trouvez une entreprise certifiée, avec des personnes formées spécifiquement dans la technologie géothermique, et obtenez plus que de soumission. Demandez des références et appelez ces propriétaires. Demandez à voir les installations que la société a terminées.

Avec votre entrepreneur, assurez-vous de discuter des avantages d'un système hybride. Une pompe à chaleur à la source terrestre peut être ajoutée à un four à air forcé existant et peut utiliser son ventilateur existant. Les pompes à chaleur à double source sont moins coûteuses à installer et plus efficaces que l'unité d'air-source seule. Renseignez-vous sur les souffleurs à vitesse variable et les compresseurs à plusieurs vitesses sur le système pour améliorer le confort et l'efficacité.

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Chauffage efficace et à faible entretien

Bien que l'installation d'une pompe à chaleur géothermique nécessite un investissement initial important, cela peut être un cours judicieux pour les propriétaires qui prévoient de rester indéfiniment.

Les pompes à chaleur géothermique sont devenues assez efficaces. Leur efficacité de chauffage est indiquée par le coefficient de performance, ou COP, le rapport de la chaleur fournie par unité thermique britannique (BTU) d'entrée d'énergie. Les pompes à chaleur géothermique Énergie Star ont un flic chauffant à partir de 2.8, signification pour chaque unité d'énergie utilisée pour alimenter le système, 2.8 unités de chaleur sont fournies. Cela signifie que le système offre plus d'énergie par unité consommée que les systèmes conventionnels jusqu'à 400% d'efficacité, contre 75 à 90% d'efficacité pour les fours à combustible fossile.

Selon Jim Bose, directeur exécutif de l'International Ground Source Heat Pump Association à l'Oklahoma State University à Stillwater, OK, une maison existante avec un four plus ancien pourrait s'attendre à une amélioration de l'efficacité d'environ 50% en passant à la géothermie. Une nouvelle maison avec le meilleur four à carburant fossile s'attendrait à une amélioration de 30%. En 2009, les chercheurs de l'Oregon Institute of Technology ont constaté que la géothermie pouvait économiser des propriétaires d'économie de 20% à 60% par an.

Les coûts d'entretien continus se comparent favorablement à ceux des systèmes de chauffage et de refroidissement traditionnels. Une boucle correctement installée et enfouie peut durer près de 50 ans. Les mécaniques sont installées à l'intérieur et ne nécessitent généralement que des vérifications périodiques et des modifications de filtre.

Chauffage de la pompe à chaleur géothermique chauffage

Alors qu'il refroidisse la maison en été, une pompe à chaleur géothermique crée un sous-produit utile: l'air chaud qu'il élimine peut à son tour être utilisé pour chauffer l'eau (grâce à quelque chose appelé, impressionnant, un désupter-heater). L'inconvénient est que pendant les mois d'hiver ou dans des régions plus fraîches du pays, une unité conventionnelle ne peut pas produire suffisamment d'eau chaude pour répondre aux demandes de la famille moyenne. Par conséquent, une source supplémentaire d'eau chaude est nécessaire.

Tirer le meilleur parti de votre système géothermique

Ne vous attendez pas à ce qu'un nouveau système résout tous vos problèmes de chauffage à la maison à moins que vous ne réduisez votre charge de chauffage. Sceller toutes les fuites pour éliminer les ébauches. Vérifiez pour être sûr que le décapage des intempéries est en bon état et le système de conduits ne fuit pas. Envisagez de faire faire un audit d'énergie domestique.

Qui défend le plus sur les services publics à long terme avec la géothermie? Les propriétaires de grandes maisons engageant déjà des factures de chauffage et de refroidissement des mois en mois abruptes. Le seul accroc est que pour une pompe à chaleur géothermique pour servir adéquatement une grande maison, elle a besoin d'une zone de terre proportionnellement plus grande à partir de laquelle tirer la chaleur; Sur un lot de taille modeste, qui présente un dilemme. Une solution possible consiste à installer des tuyaux verticalement, pas à horizontalement, mais les coûts associés à l'exécution de tuyaux verticaux sont souvent prohibitifs.