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Et si le chauffage géothermie devenait un
référentiel de la maison basse consommation voire
de la maison passive. Capter l’énergie du sol pour
chauffer, et pour ventiler via un puits canadien pourrait
être un standard fort intéressant.
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De la maison
basse consommation à la maison passive.
Nos politiques nous préparent une réglementation
pour 2012 nous obligeant à construire un habitat neuf dit basse
consommation, c'est-à-dire de niveau « A
», soit affichant une étiquette
énergétique ne dépassant pas
50 kWh(ep)/m² et par an. Cette quantité
d’« ep » ou
d’énergie primaire regroupe le chauffage et
l’eau chaude sanitaire, le rafraîchissement
éventuel, la ventilation,
l’éclairage et les auxiliaires (pompes,
…).
Rappelons qu’un engagement européen vient
d’être voté le 14 décembre
2008 et confirme l’objectif à
l’échelon de l’UE, d’ici 2020,
de réduire de 20% nos émissions de gaz
à effet de serre par rapport à leur
niveau de 1990, de réaliser 20%
d’économies d’énergie, et de
passer à 20% notre quote-part d’énergie
renouvelable.
Dans la même continuité, la réglementation
thermique qui suivra en 2020 prévoit
d’ores et déjà d’admettre
comme référentiel de l’habitat la
maison passive, c'est-à-dire affichant une consommation de
15 kWh(ep)/m² et par an.
Objectif : la maison passive
Comment obtenir un tel niveau de faible consommation si ce
n’est avec une éco-architecture, plus une sur-isolation
et une bonne perméabilité du bâti et,
…, des systèmes de production de chaleur les plus
économiques.
Parmi ceux-ci, les énergies renouvelables comme la géothermie
sont privilégiées. Les systèmes
géothermiques de pompes à chaleur et/ou de puits
canadien sont disponibles en continu. Cela leur confère une
base idéale pour l’adjonction
d’énergie renouvelable plus variable comme le
solaire. Puiser la chaleur du sol ou de l’air
extérieur pour chauffer la maison et agir de même
pour apporter les calories nécessaires aux besoins de
ventilation : voilà le couple « basse consommation
» que je vous propose pour l’habitat de
demain,…, pardon d’aujourdhui !
Pompe à chaleur : applications
multiples et ouvertes.
Maison passive ou basse consommation, les systèmes de
chauffage mettant en fonctionnement la pompe
à chaleur dans ces applications multiples sont
des références techniques pour atteindre les plus
bas niveaux de consommation.
Pour le
chauffage, récupérer les calories
du sol avec un puits vertical géothermique
amènera immédiatement des rendements COP de 3,5
en moyenne. Une solution avec nappes horizontales est
également intéressante et peut être
mixée avec un
puits canadien. Les terrassements étant la base la
plus onéreuse, un déploiement de nappe
géothermique pour le chauffage et la ventilation par puits
canadien est une optimisation de coût à retenir
pour un pavillon avec un terrain utilisé pour la
géothermie.
Une solution de type aérothermie
moins onéreuse fera également office de
référence en terme
d’équipement basse consommation d’autant
plus si la pompe à chaleur assure le chauffage et
l’ eau
chaude sanitaire.
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1. l’unité
extérieure
Capte les
calories présentes dans l’air
et les transfère vers le kit hydraulique
grâce à un fluide caloporteur.
2. le kit hydraulique
Installé où vous le décidez
il alimente votre circuit de
chauffage et le ballon d’eau chaude.
3. le ballon d'eau chaude sanitaire
Capacité 150, 200 ou 300 litres.
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4. votre
système de chauffage
Plancher
chauffant, radiateurs basse température ou ventilo-convecteurs
: 3 technologies possibles pour restituer la chaleur
d’Altherma dans l’ensemble de votre maison.
5. votre eau chaude sanitaire
Cuisine, salle de bains... Toute la famille en profite ! |
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Pour la
ventilation, le puits canadien avec gaine
d’air ou à eau
glycolée est d’une efficacité
des plus intéressantes dans les régions de France
les plus froides. De plus, il apporte un confort
d’été non négligeable que la
maison sur-isolée appréciera.
Le puits
canadien est un système
géothermique avant tout qui permettra à
l’air extérieur de se réchauffer en
hiver pour atteindre même par –15° une
température de 2 à 5°C.
Associé à une ventilation
double-flux avec récupérateur
à minimum de 80%, vous disposez alors des
équipements particulièrement adaptés
à une maison basse consommation voire passive. Attention
néanmoins aux ventilateurs des systèmes de
ventilation fonctionnant toute l’année, on
utilisera exclusivement des systèmes avec des ventilateurs
performants et peu consommateurs
d’électricité.
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VMC double-flux avec possibilité de connecter un puits
canadien
En hiver l’air neuf récupère les
calories de l’air vicié et
pénètre préchauffé
grâce à la présence d’un
échangeur thermique.
source ATLANTIC
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Pour la
production d’eau chaude sanitaire, citons
l’ECS thermodynamique : l’eau chaude sanitaire est
fournie par une pompe à chaleur connectée
d’usine sur un ballon spécialement
conçu pour cela. Le COP
annuel minimum est de 3 pour la production d’environ 1000
litres d’eau chaude à 50°C. La PAC sur air
extrait/eau : l’air extrait du logement peut servir au chauffage
de l’eau chaude sanitaire via une pompe à chaleur
utilisant cet air vicié comme source froide. Ce
système permet de récupérer la chaleur
de l’air extrait sans passer nécessairement avec
une ventilation double-flux.
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Pompe
à chaleur sanitaire
1. Aspiration d'air de l'air
entre 7 et 45°C
2. Refoulement de l'air
après passage dans l'évaporateur
3. Ventilateur
réglable 2 vitesses : fait circuler l'air dans
l'évaporateur
4. Evaporateur -
échange de chaleur : l'air cède ses calories au
fluide frigorigène
5. Détendeur
6. Pompe sanitaire : fait
circuler l'eau dans le condenseur
7. Condenseur /
échangeur de chaleur à plaques en inox : le
fluide frigorigène transmet ses calories à l'eau
sanitaire
8. Entrée eau froide
9. Compresseur |
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L’eau chaude sanitaire, voire le chauffage
(système SSC) peut également être
produit par des panneaux solaires thermiques. Attention
néanmoins à ne pas multiplier les ballons de
stockage source de pertes thermiques en continu, ce qui risque de nuire
à votre objectif de 50 ou de 15 kWh(ep)/m² et par
an.
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EN RESUME
Une fois le bâti conçu et isolé, la
géothermie et plus généralement les
applications multiples de la pompe à chaleur sont des
références thermiques pour atteindre les niveaux
de consommation de 50 kWh(ep)/m² et par an (niveau BBC) voire
de 15 kWh(ep)/m² et par an (niveau maison passive). Nos
voisins Allemands et Suisse ont désormais de nombreuses
références.
La France s’est donné de sérieux
engagements allant dans ce sens, et est désormais
prête à les assumer. L’offre des
industriels existe. Les solutions par géothermie ou plus
généralement avec pompes à chaleur
sont nombreuses et sont des références techniques
et économiques pour arriver à de tels niveaux de
consommation. Attention néanmoins à concevoir une
maison basse consommation ou une maison passive à un
coût raisonnable.
Pour cela, outre l’action sur l’architecture et
l’enveloppe isolante, une UNIFORMISATION des concepts
techniques est une voie à privilégier. Nous
proposons d’en retenir un mixte parmi les dispositifs
à combiner suivants :
1) Géothermie avec captage vertical ou horizontal pour la
production du chauffage et de l’eau chaude sanitaire,
2) Aérothermie pour chauffage et eau chaude sanitaire,
3) ventilation double flux avec récupérateur
à rendement mini de 80%,
4) Adjonction d’un puits canadien,
5) La ventilation simple flux hygro qui sera bien opportune dans
certains cas,
6) L’intégration de panneaux solaires (dans le
bâti de préférence).
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