Pompe à chaleur Eau glycolée/Eau : un excellent moyen de production de chaleur, après l'aquathermie à retenir en priorité :
Il existe plusieurs types de pompes à chaleur (PàC) Eau/eau :
Premier type de PàC : celles sur l'eau de puisage ou de forage, appelées aussi PàC sur l'aquathermie ou PàC Aquathermie (voir leurs chapitres afférents) : ce sont les plus performantes.
Second type de PàC : elles utilisent comme fluide l'eau glycolée en circuit fermé (performante, mais moins caloporteuse que l'eau pure) qui, se divise lui-même en 2 systèmes :
1°) La PàC dite de surface (type S-PàC) qui, pour une efficacité optimisée, récupère les calories du sol dans un circuit de tubes enterrés à l'horizontale à 1,8 mètre à 2 mètres de profondeur pour la couche de tubes du fond et 1 mètre à 1,2 mètre pour la couche de tubes du dessus, au travers d'un liquide glycolé (eau + antigel), dont la T° va progressivement diminuer avec le temps d'utilisation, si bien qu'en décembre, janvier et février (période d'utilisation plus intensive), le circuit de calories peut se trouver fréquemment à une T° proche de 0°, voire négative à 0°/-4° (c'est la raison pour laquelle l'eau est additionnée d'antigel). Une longueur totale et un diamètre de tuyaux surdimensionnés seront un atout important qui limitera la baisse de la T° de l'eau glycolée et optimisera la puissance calorifique de la pompe à chaleur.
Les inconvénients : la surface décapée égale à au moins 2 fois la surface à chauffer (exemple : pour une maison de 150 m², 300 m² de fouille en terrassement, soit 20 m x 15 m), et aucun arbre qui ne devra être planté dessus, afin de ne pas pomper l'humidité du sol qui est absolument nécessaire pour favoriser l'échange thermique du sol avec les tubes glycolés.
A modèle de PàC identique (et ainsi de consommation électrique identique), la puissance calorifique récupérée sera de l'ordre de 65 % de celle d'une PàC sur l'aquathermie. D'où la nécessité de prendre dans cette technologie une PàC qui serait plus puissante en aquathermie et qui aura donc une consommation électrique plus élevée (d'où son rendement inférieur).
2°) La PàC sur forages verticaux (type G-PàC) nécessite de forer plusieurs puits à la verticale espacés de 10 mètres les uns des autres. Des sondes en tubes remplis d'eau glycolée sont insérées dans ces puits et doivent faire l'objet d'une cimentation spéciale sur toute la hauteur afin de favoriser l'échange thermique.
40 à 50 watts de puissance calorifique sont récupérés en moyenne générale au mètre linéaire, mais ce peut être moins en terrains assez secs (25 watts) ou un peu plus en terrains très humides (60 watts).
La puissance frigorifique récupérée doit être de l'ordre de 80 % de la puissance calorifique générée par la pompe à chaleur. Ainsi, sur la base de 40 watts récupérés, afin d'avoir une marge de bon fonctionnement et d'éviter l'effet de saturation, il faudra 3 sondes de 100 mètres chacune pour alimenter une PàC de 15 Kw, 4 sondes de 100 mètres pour une PàC de 20 Kw, 6 sondes de 100 mètres pour une PàC de 30 Kw, et ainsi de suite. Un réseau un peu surdimensionné sera un atout, car il permettra de travailler en T° d'eau moins froide (+4°/+6°) plus favorable aux économies de chauffage grâce à une puissance calorifique récupérée plus élevée.
Attention : les tubes descendus dans les sondes verticales sont doublés. Toutefois, cela ne veut pas dire, comme certains veulent le faire croire, qu'une sonde doublée de 100 mètres est égale à une sonde de 200 mètres : ce serait une énorme erreur, car les 40 à 50 watts de moyenne (plus ou moins selon la nature des terrains traversés) sont le total des calories récupérées sur le forage.
La puissance frigorifique récupérée sera favorisée par le croisement de veines d'eau. A noter que, dans le cas où ces veines donneraient un débit d'eau consistant et constant, il serait toujours temps de basculer sur la technologie de l'aquathermie qui est et reste la plus performante.
A modèle de PàC identique, la puissance calorifique récupérée sur ces sondes verticales sera de l'ordre de 70 % à 80 % de celle d'une PàC sur l'aquathermie, selon le degré d'humidité des sols traversés par les sondes verticales.
L'emprise de ces sondes sur les terrains où elles sont installées, est moindre que pour la technique S-PàC. Elles sont installées dans des forages d'à peine 20 cm de diamètre.
En conclusion, ces 2 techniques sont de bonnes solutions, avec l'assurance de disposer d'une bonne puissance de chauffage, quelle que soit la T° extérieure, si leur installation est bien dimensionnée.
Information PLUS : Une G-PàC (ou une S-PàC) peut aussi être installée sur un échangeur de barrage extérieur sur l'eau de puisage, ce qui est particulièrement recommandé dans le but de protéger les échangeurs primaires à plaques des PàC des mauvais effets d'eaux de puisage qui peuvent agressives, ou trop chargées en calcaire, en Manganèse ou en Fer, matières qui pourraient les entartrer, les boucher partiellement ou totalement, voire les percer.
Dans cette configuration d'installation, en général obligatoires pour la garantie des PàC, elles ont des performances calorifiques identiques ou toutes proches des PàC sur l'aquathermie, puisqu'elles utilisent des calories à T° constante très favorable (de +10° à +14°) bien supérieure à la T° d'un captage horizontal ou vertical glycolé.