Wépion, le 12 juin Les pompes à chaleur : Comment réussir en Région wallonne Les PAC à géothermie de grande profondeur

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1 Ivan Piette directeur technique Viessmann Belgium Vorlage 1 01/2006 Viessmann Werke Evolution annuelle de la température naturelle du sol Température ( C) Vorlage 2 01/2006 Viessmann Werke Profondeur (m) 1

2 Valeurs moyennes pour le dimensionnement des sondes géothermiques Règle de base: Plus le sol est humide, plus la capacité thermique est élevée. Nature du sol Sol sabloneux et sec Sol sabloneux et humide Sol argileux humide Couches conductrices d'eau Capacité thermique moyenne disponible 20 W/m 40 W/m 60 W/m W/m Exemple: Pour une puissance de chauffe de 10 kw (8,4 kw de puissance frigorifique) et avec un sol argileux humide il faut env. 168 m de forage (soit 2 forages d'une profondeur de 84 m). Remarque! La norme VDI 4640 dimensionne les sondes verticales avec une capacité thermique maximale de 50 W/m. Vorlage 3 01/2006 Viessmann Werke Dimensionnement géothermie à grande profondeur Vitocal Vorlage 4 02/2006 Viessmann Werke 2

3 Couverture des besoins énergétiques par la PAC A - // B - ~ Vitocal Vorlage 5 02/2006 Viessmann Werke Valeurs moyennes pour le dimensionnement des sondes géothermiques Vous avez dit 50 W/m? Règle de base: 1 m de géothermie = énergie de 100 kwh/an Supposition: la PAC fonctionne max h/an Résultat: Wh/m.a : 2000 h/a = 50 W/m de puissance frigorifique maximale Une PAC sous-dimensionnée avec appoint électrique fonctionnera plus longtemps que celle dimensionnée sans appoint. Une durée de fonctionnement plus longue correspondra donc à une puissance géothermique au mètre plus faible. Conclusion: Ce sont les besoins de chauffage qui servent au dimensionnement de la sonde géothermique et non la puissance frigorifique de la PAC installée. Vorlage 6 01/2006 Viessmann Werke 3

4 PAC à géothermie: impact sur le SPF Charge relative du générateur de chaleur (%) Jours de chauffe Température extérieure ( C) Vorlage 7 01/2006 Viessmann Werke SPF: répartition des besoins de chauffage suivant DJ 15/15 = 50% Vorlage 8 01/2006 Viessmann Werke 4

5 SPF: température extérieure moyenne 3,2 3,9 5,9 9,2 13,3 16,2 17,6 17,6 15,2 11,2 6,3 3,5 C = 77% Vorlage 9 01/2006 Viessmann Werke Avantages de la géothermie Circuit fermé (en comparaison avec les nappes phréatiques) Température plus constante et plus élevée en moyenne de la source froide et donc un meilleur SPF et de ce fait une consommation nettement moindre Forage = fondations: coût unique dans la vie d'une habitation Lors du remplacement dans ans, seul le coût de la PAC et non l'unité extérieure et intérieure (pas de circuits à détente directe ni dans le jardin, ni dans l'habitation) Forages géothermiques sont indépendants de l'évolution technologique et législative des fluides frigorifiques (hier R22 -> aujourd'hui R134a, R410, R407C -> demain CO2?) Possibilité de natural cooling: Climatisation: 1 kw/h élec = 0,300 g de CO2/kWh = 0,3 kg CO2/h Natural cooling: 0,2 kw/h élec = 0,300 g de CO2/kWh = 0,06 kg de CO2/h Exemple: 10 h de climatisation/jour = 3 kg de CO2 10 h de natural cooling/jour = 0,6 kg de CO2 (pour l'équivalent de 3 kw de puissance frigorifique) Aménagement de jardin libre (en comparaison avec la géothermie de surface capteur sol) Vorlage 10 01/2006 Viessmann Werke 5

6 Inconvénient(s) Coût à l'investissement (4000 à 6000 /100 m de forage, tout compris). Vorlage 11 01/2006 Viessmann Werke Un exemple chiffré Maison caractéristiques techniques 160 m² surface chauffée K45 4 façades déperditions: 14,5 kw par -9 C (Wavre) chauffage sol 40/35 Besoins de chauffage: +/- 10 kw (*) x 1500 h (**) = kwh soit l'équivalent de 1500 m³ gas/ lit mazout SPF PAC à géothermie: 4 (référence: mesures bureaux Viessmann Welkenraedt) consommation électrique: kwh : 4 = 3750 kwh PAC 16 kw Vitocal 300 BW 116 compresseur 3,6 kw => PAC tourne +/ h Energie primaire consommée: chaudière gaz condensation kwh : 1,04 x 1 = kwh chaudière mazout condensation: kwh : 1,00 x 1 = kwh PAC à géothermie: kwh : 4 x 2,5 = kwh soit +/- - 36% Vorlage 12 01/2006 Viessmann Werke Emissions annuelles de CO 2 chaudière gaz condensation: kwh x 0,200 kg/kwh = kg chaudière mazout condensation: kwh x 0,270 kg/kwh = kg PAC kwh x 0,300 kg/kwh = kg +/- - 33% (*) toutes les pièces ne sont pas chauffées comme prévues - (**) abaissements jours/nuits vacances

7 Merci pour votre attention Vorlage 13 01/2006 Viessmann Werke 7

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