Neste Artigo:

Os sistemas de aquecimento solares e termodinâmicos de alto desempenho e confiáveis ​​reduzem o consumo de energia. Os custos de instalação também são reduzidos.

Equipe sua casa com um sistema de aquecimento natural

Desenvolver fontes de energia renováveis

Para limitar as importações de petróleo, muitos programas de economia de energia foram desenvolvidos nas décadas de 1970 e 1980. Entre eles, a bomba solar e de aquecimento (PAC) teve apenas um sucesso passageiro. porque no momento não confiável, muito caro e não é rentável o suficiente. Eles estão reaparecendo através de programas de desenvolvimento de energia renovável (RES). O objetivo deles: diminuir o consumo de combustíveis fósseis (petróleo, gás, carvão...), responsável pela liberação de gases de efeito estufa na atmosfera.

A renovação do solar

  • A energia solar é uma fonte eficiente e econômica para a produção de água quente sanitária (AQS). Também pode ser acoplado a um sistema de aquecimento.
  • O sensor de um aquecedor solar de água individual (CESI) é uma caixa de vidro que incorpora um absorvedor de cobre ou alumínio. Aquecido pela radiação do sol, transmite seu calor a um fluido que circula em uma rede de tubos. O líquido então aquece um tanque de armazenamento e, em seguida, resfriado, retorna ao sensor para um novo ciclo.
  • No verão, um CESI aquece a água até 45-60° C. No meio da estação, fornece 50 a 70% das necessidades de água quente. No inverno e durante períodos de pouco sol, uma resistência elétrica embutida no balão garante o complemento. Juntamente com uma instalação tradicional, a água pré-aquecida serve como um complemento à produção de água quente doméstica existente (caldeira mista, balão elétrico ou gás). Para uso anual, num clima médio na França continental, uma área de captação de 3 a 4 m2 o suficiente para alimentar um tanque de 200 l. O custo de um CESI com balão de 200 l é de cerca de 3.750 €: é amortizado ao longo de 6 a 8 anos (prémios e reduções de impostos incluídos).
  • o sistema de piso solar direto (PSD) inclui sensores de 10 a 20 m2 que alimentam, através de uma unidade de transferência, um piso de aquecimento a baixa temperatura. No território metropolitano, é de esperar aquecimento adicional (caldeira a óleo, gás, radiadores eléctricos). Dependendo da área geográfica, esse sistema permite uma economia de 30 a 70% de energia. Se a instalação incorpora um tanque de água quente aquecido pelos sensores, ele é chamado de sistema solar combinado (por exemplo, "Clipsol PSD3").

A solução termodinâmica

Este nome vem do princípio de funcionamento de uma bomba de calor (PAC) que transfere calorias de uma fonte fria (ar, água, solo) para um transmissor a um nível de temperatura mais elevado (fonte quente). Fabricado por muitas empresas, o CAP leva o nome de ar-ar, ar-água, água-água ou solo-água, dependendo do ambiente de amostragem e do retorno do calor. Algumas marcas: Avenir Energie, Climasol, Deléage, Giacomini, Multibeton, Rehau, Sofath, Sol'Erg, Solterm, Stiebel Eltron...

Aquecimento termodinâmico mostrado

Sistema de aquecimento termodinâmico

1 - sensores internos
2 - Gerador termodinâmico
3 - Aquecedor de água bi-energia
4 - piso aquecido

A captura horizontal envolve uma rede externa de sensores enterrados a 80 cm de profundidade, uma bomba de calor (PAC) e emissores de calor de baixa temperatura, pisos aquecidos e / ou radiadores de calor suaves. O sistema também pode aquecer parcialmente, e sob condições, a água quente doméstica.

Instruções de bomba de calor para uso

A operação de uma bomba de calor, também chamada de grupo termodinâmico, é complexa, mas pode ser resumida da seguinte forma:

  • As calorias do ambiente externo são captadas por um trocador (o evaporador) no qual circula um refrigerante.
  • Este, aquecido pelo compressor do CAP, fornece suas calorias a outro trocador de calor (o condensador), a uma rede de pisos ou radiadores aquecidos.
  • O fluido "resfriado" retorna à fonte de amostra para reaquecimento.
  • Uma bomba de calor fornece mais calor do que consome energia. Esta propriedade resulta no Coeficiente de Desempenho, ou COP: um COP de 3 significa que a instalação restaura 3 kWh de aquecimento para 1 kWh de eletricidade consumida.
  • O funcionamento da PAC é reversível. No verão, ele absorve o calor interno para resfriar ou resfriar os ambientes e o evacua para o elemento externo natural.

Tampa ar-ar

Os sistemas ar-ar são principalmente condicionadores de ar reversíveis. Uma unidade externa é conectada por links de refrigeração a um ou mais eletrodomésticos, colocados na parede, no piso, no teto...
No modo de aquecimento, uma bomba de calor ar-ar permanece eficiente quando a temperatura externa não cai abaixo de 3° C. Mas oferecendo apenas um COP de 3, geralmente requer aquecimento adicional. Por outro lado, além da produção de calor e frio, desumidifica e filtra o ar dos quartos. O investimento também é menor.

PAC de ar-água

O sistema de ar-água consiste, como antes, de uma unidade externa que transmite as calorias recuperadas para um circuito de aquecimento de água (pisos aquecidos ou radiadores de baixa temperatura). No verão, o fenômeno oposto ocorre se a opção "resfriamento do piso" tiver sido escolhida.
Com as mesmas desvantagens de um sistema ar-ar, suas vantagens estão relacionadas ao princípio de difusão de calor por aquecimento de piso. E por dentro, não há movimento de ar ou ruído de ventilação no modo de aquecimento ou resfriamento.

Tampa de água

O sistema de água-água usa água subterrânea. Mesmo durante invernos rigorosos, sua temperatura está entre 8° C e 12° C, o que é suficiente para fornecer uma bomba de calor para aquecer uma casa. Altamente eficiente, o COP atinge um nível de 5 em média anual.

Tampa de água subterrânea

O sistema de água subterrânea (geotérmica) consiste em uma rede de tubos que retira as calorias do solo e as transfere através da bomba de calor para um ou mais pisos aquecidos. Exigindo um estudo geológico do solo, duas técnicas de captura (horizontal ou vertical) são atualmente desenvolvidas para o aquecimento de casas individuais.

Bomba de calor de água subterrânea com captura horizontal

Captura horizontal

A captura horizontal consiste em enterrar os tubos em trincheiras com 80 cm de profundidade. Este princípio requer áreas de terra de pelo menos uma vez e meia a da casa a ser aquecida. Na área de captação, é proibido o plantio de árvores ou plantas com enraizamento profundo.

1 - Compressor
2 - Gerador (condensador)
3 - Circuito hidráulico = piso aquecido
4 - Regulador
5 - Circuito de Refrigeração
6 - Evaporador = Sensor
CU: Calor útil para habitação
CP: Calor retirado do solo

Bomba de calor de captura vertical

Capture com sondas verticais

A captura com sondas verticais envolve a perfuração de um ou dois poços onde são introduzidos um ou mais tubos de captura, até uma profundidade máxima de 150m. Excelentes rendimentos são obtidos porque, a uma profundidade de 15 m, o solo tem uma temperatura constante em qualquer época do ano. O PAC pode trabalhar com um COP de 4 e mais. A pegada é limitada. A principal desvantagem é o custo de perfuração varia de acordo com a profundidade, a natureza da terra, a necessidade de tuberizar a terra muito friável...

Bomba de calor terra-terra

Bomba de calor terra-terra

  • A energia geotérmica terra-terra de expansão direta envolve redes de sensores e pisos de aquecimento feitos de tubo de cobre, onde circula um refrigerante.
  • Um compressor e uma válvula de expansão integrados em um gabinete elétrico garantem as transformações do fluido. Caro e delicado de instalar, este sistema oferece em troca um rendimento ótimo para uma área de captação mínima.

"Natéa" de Sofath

1 - Compressor
2 - Condensador = piso aquecido
3 - Circuito refrigerante
4 - Regulador
5 - Circuito de Refrigeração
6 - Evaporador = Sensor
CU: Calor útil para habitação
CP: Calor retirado do solo


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