Panier
Panier
0



Nous avons bien recu votre message!

Fermer


Oops!  Il y a eu un problème

Fermer
Entrez votre numéro de téléphone et on vous rappelle tout de suite
Thank you! Your submission has been received!
Oops! Something went wrong while submitting the form.
Entrez votre numéro de téléphone et on vous rappelle tout de suite
Thank you! Your submission has been received!
Oops! Something went wrong while submitting the form.
  Une question ?   

Solaropac pour combiner géothermie et solaire

Solaropac pour combiner géothermie et solaire

  • Fonctionne avec un rendement jusqu'à 40% supérieur à une PAC aérothermique avec avec SCOP à 5,2 voir 6
  • Le solaire peut apporter jusqu'à 25% de rendement en plus
  • Permet de réduire la géothermie de 25% à rendement équivalent
  • Produit chaud et froid en même temps

Sommaire

Qu'est qu'une SolaroPac? 

C'est principalement une pompe à chaleur géothermique avec

  • un compresseur
  • un échangeur à plaque avec un circulateur vers les capteurs géothermiques
  • un échangeur à plaque avec un circulateur vers le local à chauffer
  • un échangeur à plaque pour l'application géocooling
  • un "bouton d'arrêt/ marche"
  • Un by-pass pour les panneaux solaires sur le circuit géothermique
  • Un contrôleur solaire
  • Un câblage du circuit géothermique amélioré pour le tenir compte du solaire en plus du chauffage et geocooling

Et des panneaux solaires qui viennent réchauffer / booster la température d'eau ou glycol en entrée de pompe à chaleur géothermique

Retrouvez les composants d'une SolaroPac

Les composants d'une pompe à chaleur géothermiques sont très peu nombreux

  • Etage géothermique avec une pompe de circulation et échangeur à plaque
  • Étage chauffage avec pompe de circulation, échangeur à plaque et en option une résistance électrique
  • Entre les 2: le compresseur R32
  • Au dessus: la logique électrique câblée

Comment penser solaire avec une SolaroPac

Le solaire comme recharge des capteurs géothermiques pour réduire la taille de la géothermie

Le graphique suivant montre un cas extrême du profil de température avec un capteur géothermique sous dimensionné d'un facteur 2 pour exacerber le comportement de la température en sous-sol. 

On commence avec une température proche de la température moyenne de la terre et plus on tire sur le mur géothermique, plus on va vers 0°c.  Dès que l'on tire un peu moins, alors la température remonte. 

A 0°c, le COP est à 4,5 et à 10°c, le COP d'une pompe à chaleur géothermique au R32 est à environ 5,7. 4,5, c'est toujours mieux qu'une pompe à chaleur aérothermique mais si on peut faire mieux, il ne faut pas s'en priver.

Pour permettre un meilleur rendement dan ce cas de géothermie sous dimensionnée, on peut ajouter des panneaux solaires qui permettront de

  • augmenter la température en entrée de pompe à chaleur géothermique quand on utilise la pompe à chaleur quand il y a du soleil
  • Assurer une bonne recharge de la terre quand la pompe à chaleur est à l'arrêt

C'est l'effet SolaroPac. En fin de journée, la température dans le mur géothermique baisse puis continue de baisser un peu durant la nuit. Dès le matin, alors que le temps était maussade ce jour la, la température dans le mur géothermique remonte jusqu'à augmenter au dessus de la température moyenne de la terre qui est de l'ordre de 13°c après arrêt du chauffage vers 14:00.

Profil de température dans le mur géothermique en utilisation une SolraoPac
Profil de température dans le mur géothermique en utilisation une SolraoPac

Le solaire dans ce cas peut être utilisé à très basse température. Vu que la géothermie fonctionne entre 12°c et 0°c, on va aussi utiliser les panneaux solaires à très basse température/

L'entreprise DualSun mentionne sur ses produits que le rendement avoisine les 1300 w à 15°c dans un environnement sans vent et une température de 25 °c autour des panneaux ET une insolation de 1000 w/m². 1000 w/m², c'est la norme de référence qui correspond au maximum qu'un m² peut recevoir. 

Source DualSun: performance thermique du panneau solaire
Source DualSun: performance thermique du panneau solaire

Le solaire comme amélioration du rendement de la SolaroPac

Il y a un réel avantage à avoir une terre à 10-12° par rapport à 0°c en terme de rendement. Par contre, augmenter la température par exemple à 15°c ne va pas augmenter beaucoup plus le rendement qui est déjà très haut à 10°c

Le solaire est surtout intéressant pour conserver la température de la terre le plus proche possible de la moyenne annuelle plutôt que de la dépasser. Donc en recharge avec un déphasage de quelques heures
SolaroPac: COP d'une pompe à chaleur géothermique en fonction de la température de chauffage
SolaroPac : COP d'une pompe à chaleur géothermique en fonction de la température de chauffage - valeurs indicatives

Un stockage à déphasage très intéressant mais limité dans le temps

Les tests de réponse thermique (TRT) qui consistent à quantifier les paramètres d'un capteur géothermique en envoyant de l'eau chaude montrent qu'en fin de test, la chaleur est vite repartie plus loin dans la terre. En 12 heures, on a déjà perdu la moitié de l'augmentation de la température créée pendant le TRT. 

Avec les murs géothermiques, il faut utiliser le surplus de chaleur au dessus de la température moyenne de la terre dans les quelques heures (le soir après un stockage l'après midi)

Exemple de TRT montrant la baisse très rapide de la température après arrêt de l'apport de chaleur
Exemple de TRT montrant la baisse très rapide de la température après arrêt de l'apport de chaleur

Jusqu'à 50% de la ressource solaire pour une solaropac

Calcul des besoins en panneaux solaires et capteurs géothermiques

Le tableau ci-dessous montre l'insolation moyen journalier par mois pour la ville de Blois en kwh moyenne jour par m². 

De Novembre à Février, on a une moyenne de 2 kwh/m²/jour.

Pendant cette période, on peut estimer la consommation moyenne d'une maison à 20 w/m²/heure. Soit pour une maison de 100 m² de 48 kwh. 

Le rendement des panneaux sera certainement de l'ordre de 50-60% donc un panneau solaire de 1,6 m² va apporter 1,6 kwh/jour soit 3 à 4% du besoin. 

Par contre, à partir de Mars et avant Novembre, l'apport sera X2 supérieur avec un besoin X2 moins important. Donc chaque panneau pourra apporter 16% du besoin. 

Apport solaire journalier moyen à Blois en kwh/m²/jour sur chaque mois
Apport solaire journalier moyen à Blois en kwh/m²/jour sur chaque mois

On estime qu'une saison de chauffe va utiliser 1800 heures de pompe à chaleur et donc d'utilisation de la ressource géothermique. 

SI on considère la période chauffe de 7 mois avec 3 mois représentant 60% de la consommation donc 60% des heures

L'utilisation d'un panneau solaire permettra d'économiser

  • Décembre - Février : 1800 * 60 % = 1080 heures avec une réduction de 4% chaque mois: 920 heures
  • Reste de la plage de chauffe: 1800 * 40% = 720 heures avec une réduction de 16% chaque mois: 600 heures

L'apport d'un panneau solaire permet de réduire de 280 heures équivalent capteur géothermique soit 15% de réduction. 

Ainsi, avec 4 panneaux on devrait couvrir 50% de la géothermie pour 100 m². C'est bien mieux qu'avec un système traditionnel de chauffage solaire qui  plafonne en général à 40% avec 15% de la surface habitable soit 15 m² de panneaux à comparer à 6,4 m² de panneaux pour pompe à chaleur géothermique. 

Trouver le bon compromis entre solaire en géothermie avec la SolaroPac

Pour une maison de 100m² aux standards actuels d'isolation, il faut

  • une pompe à chaleur géothermique de 4 kw
  • 4 murs géothermiques coûtant environ 1500 € / mur soit 6000 € pour les 4 murs (hors frais annexes)

D'un autre côté, pour le solaire, il faut

  • 4 panneaux pour couvrir 50% du besoins, @ 1000 € / panneau installé, cela fait 4000 € pour 50% de l'apport en énergie (hors frais annexes)

En fonction des contraintes de terrain, 3 scénarios ressortent

  • La moins coûteuse : 4 murs géothermiques
  • Un bon compromis avec 25% solaire et 75% de murs géothermiques soit 2 panneaux solaires et 3 murs géothermiques
  • Un problème de place ? Alors du 50-50 pourra faire l'affaire. 

Côté rendement, on a certainement le meilleur compromis avec 25% de solaire. 

L'apport photovoltaïque pour la pompe à chaleur géothermique solaire

Le petit plus photovoltaïque est celui qui permet de booster la performance énergétique bien plus que d'augmenter encore plus le COP. 

Une maison de 100m² va consommer par an environ 25 kwh/m² de chauffage et 25 kwh/m² d'ECS. 

soit 50 * 100m²= 5000 kwh /an d'énergie à la maison. Avec un COP moyen (SCOP) de plus de 5, la pompe à chaleur géothermique va consommer 1000 kwh/an d'électricité. Un panneau solaire comme DualSun permet de produire environ et selon les régions environ 350 kwh d'électricité. Avec 2 panneaux, vous fournissez 70% de la consommation du chauffage + ECS. Le COP devient alors 16.

Les émetteurs dans la maison pour une SolaroPac

Rafraîchir avec une pompe à chaleur géothermique 4 tubes
Chauffer / rafraîchir avec une SolaroPac

La SolaroPac, une combinaison de solutions "Solar Impulse"

Que ce soit les panneaux solaires ou les murs géothermiques, les solutions sont labellisées par la "Solar Impulse Foundation" qui valide des solutions permettant un réel gain pour le climat et l'écologie" tout en étant profitable et déployable à grande échelle. 

Mur géothermique pour SolaroPac
Mur géothermique pour SolaroPac

Panneau solaire PVT DualSun pour SolaroPac
Panneau solaire PVT DualSun pour SolaroPac
Panneau solaire Solisart Pour SolaroPac
Panneau solaire Solisart Pour SolaroPac

Un banc de test SolaroPac permet de chauffer et rafraîchir nos bureaux

Nous louons nos bureaux, mais nous investissons pour réduire notre empreinte carbone

  • Chauffage initial : grille pains
  • 2018: production PV pour l'usine
  • 2019 : passage à la PAC air-eau pour les bureaux
  • 2020: passage à la PAC géothermique
  • 2021: passage à la SolaroPac

Cela nous permet de tester différents types de panneaux solaires et mesurer l'impact des technologies sur

  • le rendement de la pompe à chaleur assisté par le solaire
  • le stockage en sol de l'énergie solaire
ET d'améliorer le fonctionnement des pompes à chaleur géothermiques pour les passer en "thermofrigopompe" 4 tubes pour plus de confort et de rendement
Notre banc de test: panneaux solaire, pompeS à chaleur géothermique, mur géothermique
Notre banc de test: panneaux solaire, pompeS à chaleur géothermique, mur géothermique

Le panneau solaire pour SolaroPac "unboxed"

Le mur géothermique pour SolaroPac

La pompe à chaleur Nextherm que nous vendons est optimisée par nos oins pour un fonctionnement avec

Les 2 capteurs sont très compacts et nécessitent l'intervention de terrassiers (pas de forage) ce qui simplifie et raccourcit les délais

En général le travail peut être réalisé en 1 à 3 jours maximum en fonction de la taille de votre installation

Autres articles sur la géothermie

lotissement: la géothermie compacte

lotissement: la géothermie compacte

Lotissement : Chauffer et rafraîchir par la géothermie devient simple et compétitif par rapport au gaz

Mur géothermique

Mur géothermique

Le mur géothermique ou géomur est une sonde compacte à haut rendement permettant une installation la plus facile dans un jardin

Ballon ECS pour pompe à chaleur géothermique

Ballon ECS pour pompe à chaleur géothermique

Si le ballon ECS pour pompe à chaleur géothermique n'est pas optimisé alors le COP ECS de la pompe à chaleur géothermique pourrait être au même niveau que celui de l'aérothermie

La pompe à chaleur géothermique pour RE2020

La pompe à chaleur géothermique pour RE2020

Pompe à chaleur géothermique:

Thermofrigopompe géothermique

Thermofrigopompe géothermique

Pompe à chaleur géothermique:

Questions fréquentes FAQ

FAQ

Quel type de panneau solaire pour une SolaroPac ?

Nous préférons les panneaux solaires PVT car ils sont d'une taille standard, s'installent comme un panneau solaire photovoltaïque, ont passé tous les tests de certification et ont une surface qui capte très bien le soleil et ... la pluie.

Quelle est l'utilité d'une SolaroPac?

Une solaroPac permet de réduire la taille de la géothermie et ou augmenter son rendement qui est déjà très bon

Combien de panneaux solaires pour une Solaropac?

Il faut environ 2 panneaux solaires de type PVT pour 1 kw. Pour une PAC géothermique de 4 kw, vous pouvez par exemple utiliser 3 murs géothermiques à la place de 4 et mettre 2 panneaux solaires PVT

D'autres questions? Contactez nous