EarthSol
EarthSol
La performance et la durée de vie des pompes à chaleur géothermiques sont augmentées de manière significative par l’intégration intelligente de capteurs solaires.
Énergie solaire et géothermique : comment ça marche ?
Il existe plusieurs façons de combiner l’énergie solaire avec la géothermie. Elles dépendent du type de bâtiment et du type de sonde géothermique.
Décharge solaire des sondes géothermiques. Une installation solaire pour le préchauffage de l’eau sanitaire (système « Basic », obligatoire dans certains cantons) peut soutenir une pompe à chaleur géothermique pendant la saison froide et la remplacer en grande partie pendant les mois d’été. Lorsque le soleil brille en hiver, les capteurs solaires transmettent toute leur production d’énergie à la pompe à chaleur. Les sondes géothermiques et les pompes à chaleur sont ainsi préservées et leur durée de vie est prolongée. En été, les capteurs solaires chauffent l’eau sanitaire et la pompe à chaleur peut partir en vacances. L’énergie solaire est utilisée de manière optimale. Cette solution est d’autant plus intéressante qu’elle n’entraîne qu’un faible surcoût.
La solution ‘retrofit’. En Suisse, de nombreuses pompes à chaleur géothermiques ont été sous-dimensionnées par le passé. Les propriétaires ne le remarquent pas immédiatement. Les pompes à chaleur extraient trop d’énergie de la terre, ce qui entraîne une baisse de la température du sol à proximité de la sonde. La pompe à chaleur perd alors de son efficacité et la facture d’électricité augmente. Les capteurs basse température d’Energie Solaire SA peuvent remédier à ce problème. Ils ramènent la chaleur dans la terre et soutiennent la pompe à chaleur existante, ce qui améliore les performances et la durée de vie de l’ensemble du système de chauffage.
Les capteurs solaires remplacent une partie des sondes géothermiques (pour les immeubles collectifs et les grands bâtiments avec des champs de sondes géothermiques). Dans certaines villes suisses, le sol ressemble à un fromage d’Emmental en raison des nombreuses sondes géothermiques. En intégrant l’énergie solaire, il est possible de se passer d’une partie des sondes géothermiques et d’utiliser l’énergie de manière plus judicieuse. La chaleur récupérée par les capteurs solaires régénère le sol et augmente d’année en année la performance de l’ensemble du système de chauffage (voir informations détaillées). Ce concept n’est pas adapté aux bâtiments administratifs basés sur le principe d’une pompe à chaleur réversible qui utilise le sol pour refroidir le bâtiment en été (ce qu’on appelle le géocooling). Dans ce cas, le sol est automatiquement régénéré en été. Le système de chauffage EARTHSOL associe généralement des capteurs solaires à de grands champs de sondes géothermiquesdans (régénération des sondes géothermiques). Le couplage de capteurs solaires avec des sondes verticales individuelles est également judicieux, comme solution de rétrofit si la sonde a été sous-dimensionnée ou pour soulager la sonde terrestre.
Composants :
Les capteurs non-vitrés apportent de l’énergie jour et nuit
Les capteurs solaires sélectifs non vitrés SOLTOP Energie SA (Solardach AS. Kollektor AS) sont recommandés pour le système EarthSol. Ils ont été conçus en premier lieu pour transformer le rayonnement solaire en chaleur. Mais contrairement aux capteurs solaires vitrés, ils peuvent faire beaucoup plus : ils extraient l’énergie de tous les autres éléments de l’environnement (air, pluie, eau de condensation, gel) et la rendent utilisable pour le système de chauffage. Les capteurs solaires non vitrés fournissent ainsi de la chaleur 24 heures sur 24, et ce même en hiver. Excellents à basse température, ils sont idéaux en combinaison avec des pompes à chaleur. La source de chaleur supplémentaire augmente la performance et la durée de vie de la pompe à chaleur.
Stations solaires sur mesure – chaque degré compte !
Un capteur solaire performant ne sert pas à grand-chose si la chaleur n’est pas transmise efficacement au consommateur. SOLTOP Energie SA dimensionne et livre des stations de transfert de chaleur préfabriquées sur mesure, même pour des champs de capteurs de plus de 1’000 m2.
Lors du dimensionnement de ce composant clé, nous veillons tout particulièrement à ce que les capteurs puissent fonctionner efficacement en mode « high-flow », avec un delta T faible sur le champ de capteurs et une faible gradation sur l’échangeur de chaleur. Cela est particulièrement important en cas de fonctionnement à basse température (<20°C, intégration des capteurs solaires dans des réseaux d’énergie ou régénération de sondes géothermiques).
Pompes à chaleur eau glycolée-eau
Les pompes à chaleur du système EARTHSOL sont des systèmes eau glycolée/eau. Le liquide du circuit d’évaporation est un mélange d’eau et d’antigel. L’eau de chauffage circule dans un condenseur.
Sondes géothermiques
Il existe plusieurs techniques pour pouvoir exploiter la chaleur naturelle de la terre : les sondes géothermiques verticales, individuelles ou associées en un champ de sondes, les sondes qui exploitent la chaleur des eaux souterraines ou les pieux et géostructures énergétiques.
Contrôleur de système
Un régulateur compare en permanence la température des capteurs avec celle de la partie inférieure du radiateur. Si la température des capteurs est plus élevée, il enclenche une pompe qui envoie de l’eau chaude dans le radiateur. Dans le cas contraire, le circuit est coupé. La deuxième fonction de la régulation est d’éviter la surchauffe. S’il y a beaucoup d’eau chaude et que peu de personnes l’utilisent, par exemple pendant les vacances d’été, la température du chauffe-eau peut monter trop haut. Le régulateur abaisse alors la température en faisant circuler l’eau dans les capteurs pendant la nuit. Les paramètres de commande peuvent être préprogrammés directement dans notre usine sur une carte mémoire SD. Cela peut ensuite servir à faciliter la mise en service selon une approche système. Dans le cas du système EARTHSOL, le système de commande offre encore une autre possibilité. Grâce à la carte mémoire sur laquelle sont stockées toutes les données, nous pouvons analyser le système à tout moment (puissance thermique des capteurs solaires, etc.) et optimiser les réglages afin de garantir un fonctionnement optimal de l’installation solaire sur une longue période.
