Les eaux souterraines constituent un véritable récupérateur de chaleur naturel: Leur température est quasi-constante tout au long de l’année, indépendamment de la température de l’air. Les pompes thermiques eau-eau opèrent selon le principe suivant: elles puisent l’énergie thermique des eaux souterraines et l’utilisent pour chauffer le bâtiment. Les pompes thermiques eau-eau comptent donc parmi les pompes thermiques les plus efficaces qui soient. Elles sont pourtant moins répandues que les pompes thermiques air-eau, leur installation étant globalement plus complexe.
Il faut savoir que la température des eaux souterraines reste constante, entre 7 et 12 degrés Celsius, même lors d’une froide journée hivernale en Suisse. Afin de capter cette chaleur pour chauffer un bâtiment, on va, pour exploiter une pompe thermique eau-eau, aménager des puits souterrains. À l’instar des pompes thermiques eau glycolée-eau, l’installation va nécessiter une opération de forage préalable. Toutefois, pour ce qui est des pompes thermiques eau-eau, celles-ci ne descendent qu’au niveau d’une nappe phréatique à une profondeur maximale d’environ 15 mètres.
Voici le mode de fonctionnement d’une pompe thermique eau-eau
Toute pompe thermique eau-eau nécessite un puits d’aspiration ainsi qu’un puits injecteur. Ceux-ci sont installés sous terre à une distance d’environ 15 mètres. Le puits d’aspiration ou de prélèvement pompe les eaux souterraines vers le haut et les dirige vers l’unité principale de la pompe thermique. Comme sur toutes les pompes thermiques, l’énergie thermique est utilisée pour chauffer un fluide frigorigène, qui va ensuite s’évaporer. À l’aide d’un compresseur alimenté électriquement, la pompe thermique va alors augmenter la température jusqu’au niveau nécessaire. Un échangeur thermique achemine ensuite le fluide frigorigène à son état gazeux vers l’eau de chauffage, qui circule dans les conduites de chauffage installées: il en résulte une élévation de la température intérieure du bâtiment.
Du fait de l’extraction calorique qui a lieu, l’eau souterraine se refroidit d’environ cinq degrés Celsius. Après avoir été utilisée pour chauffer le fluide frigorigène, elle est réinjectée dans les eaux souterraines via le puits injecteur. Les modèles actuels de pompes thermiques eau-eau nécessitent de 150 à 250 litres d’eau par heure et par kilowatt pour opérer correctement. Un modèle d’une puissance de 10 kW va donc avoir besoin d’un niveau d’eau souterraine suffisant pour assurer un débit de pompe de 1500 à 2500 litres par heure.
Avantages et inconvénients des pompes thermiques eau-eau
Étant donné que les coûts d’exploitation restent extrêmement faibles, même par temps très froid, les pompes thermiques eau-eau comptent parmi les pompes thermiques les plus efficaces. En outre, elles génèrent moins de bruit que les pompes thermiques air-eau: Avec des émissions sonores d’environ 30 décibels, la pompe s’avère à peine audible dans le sous-sol ou la buanderie de votre bâtiment. Si les pompes thermiques air-eau sont effectivement moins chères à l’achat, les pompes thermiques eau-eau marquent des points en termes de coûts en comparaison des pompes thermiques eau glycolée-eau. En règle générale, les forages pour les puits d’aspiration et d’injection sont plus abordables que les forages profonds pour les sondes géothermiques.
La Suisse bénéficie de nombreuses sources d’eaux souterraines; l’installation de pompes thermiques eau-eau est donc non seulement possible mais aussi justifiée dans de nombreuses régions. En plus d’un niveau d’eau souterraine suffisamment élevé, l’homologation d’une pompe thermique va nécessiter une qualité appropriée d’eau souterraine; il existe en effet un risque que certaines substances et particules salissantes génèrent des dépôts et endommagent le puits; outre le permis de construire requis pour la mise en œuvre de tout type de pompe thermique, l’installation d’une pompe thermique eau-eau va ainsi nécessiter spécifiquement une autorisation de l’autorité locale de protection des eaux.
Fonctionnement des pompes thermiques: quelle variante de pompe vous convient le mieux?
L’installation de pompes thermiques eau-eau est un peu plus complexe que l’installation d’autres systèmes de chauffage durables et dépend également des conditions spécifiques du site en question. Cependant, si la nappe phréatique se prête à un tel projet, cette variante de pompe thermique sera un investissement payant: Grâce à un niveau élevé d’efficacité énergétique, l’investissement se rentabilise en l’espace de quelques années, en particulier pour les grands bâtiments.
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