Pompes à chaleur géothermiques : amélioration des capteurs et modélisation numérique des réservoirs
Pour exploiter les calories enfouies sous terre, les pompes à chaleur géothermiques utilisent différents capteurs. Des capteurs qui se présentent sous différentes formes en fonction de l’exploitation de l’énergie dans le sol :
- Capteurs horizontaux :
Constitués de réseaux de tuyaux en polyéthylène, ces capteurs sont enfouis à des profondeurs moyennes et contiennent un fluide caloporteur. Ces derniers chargent de l’énergie tellurique pour ensuite les restituer aux pompes à chaleur.
- Solutions sur nappes :
Il s’agit d’un système qui s’implante à des profondeurs assez audacieuses (environ 800 mètres sous terre) pour puiser l’énergie des aquifères, ou réutiliser l’énergie des eaux usées pour en faire une source de chauffage et/ou de rafraîchissement.
Des capteurs plus performants
Présentant donc un fort intérêt dans le domaine du chauffage, ces capteurs bénéficient constamment des innovations apportées par les nouvelles technologies. Ainsi, les pompes à chaleur géothermiques tirent aujourd’hui profit de l’émergence du polyéthylène haute densité. Ce matériau permet au système de mieux résister face aux contraintes du sous-sol, offrant ainsi une meilleure durabilité ainsi qu’une amélioration remarquable de la conductivité thermique des capteurs.
De meilleures anticipations sur le comportement d’un réservoir géothermique
L’anticipation du comportement d’un réservoir géothermique est crucial, car d’elle dépend les interactions avec les strates rocheuses ainsi que l’exploitation des fluides souterrains, elle a toujours été au cœur des innovations ainsi que des recherches numériques. En outre, une meilleure anticipation de cette pression de réponse aide dans l’ajustement des dimensions des installations électriques permettant une économie substantielle et une meilleure viabilité financière du projet.
Grâce à ces recherches, l’exploitation des ressources géothermiques s’en retrouve améliorée. Ces améliorations permettent non seulement d’améliorer le rendement en termes de chauffage/refroidissement, mais aussi de rendre l’exploitation plus respectueuse de l’environnement.
Les pompes à chaleur de nouvelle génération : pour un chauffage plus efficace
Initié par le ministère de l’Économie et annoncé fin avril 2024 ; le gouvernement français prévoit de renforcer les aides pour l’installation d’une pompe à chaleur d’ici 2025. Portés par ces aides et l’initiative visant à renforcer l’expansion des pompes à chaleur sur le territoire, les fabricants français et européens misent sur l’amélioration du confort, de la discrétion ainsi que sur le fonctionnement des pompes à chaleur, pour que l’aspect écologique ne constitue plus le seul argument de vente. Ainsi, les améliorations des pompes à chaleur de nouvelle génération se manifestent par :
Une réduction des nuisances sonores
Les PAC les plus récentes sont effectivement plus discrètes et plus silencieuses ; offrant un environnement sonore plus calme. Cette discrétion des nouvelles générations a été rendue possible grâce à un choix de matériaux plus judicieux, une conception de l’unité extérieure misant davantage sur l’étouffement sonore et visuel, un ajout d’accessoires d’isolation phonique ainsi que des conseils sur l’installation de l’unité extérieure. De 2024 à 2025, la moyenne d’émission sonore des pompes à chaleur devrait être estimée à 32 décibels à 5 mètres, ce qui équivaut à une simple brise dans le jardin (*1).
Une nouvelle technologie pour limiter la consommation électrique
Avec la technologie Inverter, les pompes à chaleur de nouvelle génération offrent effectivement un meilleur contrôle de la consommation d’énergie en ajustant le régime du compresseur en fonction des besoins. Plutôt que de tourner à plein régime et s’arrêter complètement une fois la température de consigne atteinte (comme le fait une PAC traditionnelle), les systèmes de chauffage high-tech ajustent la vitesse du compresseur et réduisent considérablement le nombre de cycles de démarrage/arrêt. Ce fonctionnement permet ainsi de disposer d’une température plus stable, une réduction de l’usure du système et de la consommation énergétique.
Un usage de fluides frigorigènes plus écologiques
Les anciennes générations de fluides frigorigènes contenaient de nombreux composés chlorés ou fluorés, des éléments ayant un fort impact sur la couche d’ozone. Les réglementations environnementales en Europe incitent les fabricants à développer des produits plus respectueux de l’environnement, utilisant des fluides frigorigènes avec un PRG (potentiel de réchauffement global) plus faible. Au détriment des anciens fluides frigorigènes, les nouvelles générations telles que le R-410A et le R-32 s’imposent davantage sur le marché et bénéficient des innovations pour avoir de moins en moins d’impacts écologiques.
Source :
(1) : Chauffage high tech: Innovation et amélioration technologiques dans le domaine des pompes à chaleur/Auteur : Saunier Duval.
