Un peu de théorie sur la puissance d'une corbeille géothermique

La puissance est limitée par le débit pouvant circuler dans une corbeille géothermique

En théorie, on peut atteindre 8 à 10 litres / minutes et par corbeille géothermique. En pratique, on se limitera à 4 -5 litres / minutes maximum

La longueur des 21 spirales d'une corbeille géothermique avec ses 20 m de tuyaux pour aller jusqu'à la maison fait environ 120 m. Avec une pompe ayant une puissance maxi de 6000 mmCE 56 m d'eau) comme la pompe Wilo yonos Para 6 utilisée à un puissance normale d'utilisation à 2/3 de sa puissance soit 4000 mmCE, on pourra vaincre une perte de charge de 33 mmCE/m soit 8 à 10 l/minute en théorie. Pratiquement, on ne dépassera pas les 4 à 5 litres par minutes indiqués sur le collecteur de corbeille géothermique sauf en free cooing ou géocooling. En Free Cooling, on essaie d'optimiser le débit pour rester le plus proche possible des 18° et alimenter le plancher réversible avec un débit de 2 à 3 litres par 10 m². Il se peut dans ce cas que le débit atteigne 20 à 30 litres / minutes dans les corbeilles pour 100m² climatisés. 

En mode free cooling ou géocooling pour le rafraîchissement, un plancher réversible ayant besoin de environ 2,5 litres / 10 m² soit 25 litres /minutes pour 100m² habitables. 2 à 3 corbeilles pour 100m² seront nécessaires. 

En fonction du débit, on trouve la puissance maximale d'une corbeille géothermique

Avec un débit de l'ordre de 4 litres / minutes, une corbeille géothermique peut délivrer entre 837 et 1395 w par corbeille en fonction de la différence de température entre l'entrée et la sortie de la corbeille. Cet écart de température est principalement du à la conductivité de la terre. 

La conductivité de la terre, dans les logiciels édités par le BRGM (bureau de Recherche Géothermique et minier) peut varier de 1,9 à 3,2 w/m/°c . Cela permet de mesurer à quelle vitesse la chaleur se déplace dans la terre et permet d’être pompée par la corbeille géothermique. En faisant une règle de 3 avec 1,9 pour 837 w, pour 3,2 on trouve 1400 w!

Estimation le nombre de corbeilles géothermiques

Estimation rapide pour le chauffage avec corbeille géothermique

Pour une maison RT2012, on sait que la consommation de chauffage sera de 40 à 70 w / m² maximum (c'est écrit dans l'étude thermique). Donc par exemple, pour une maison de 120m² et 50 w / m², il nous faudra une capacité de chauffage installée de 6 kwh.

Pour calculer la capacité géothermique, on prend un COP hypothétique de 6 soit 5 kwh de géothermie + 1 kwh électrique. Donc les corbeilles devront pouvoir fournir 5 kwh. 

Avec 837 w par corbeille géothermique, il faudra 6 corbeilles et avec 1395 w par corbeille, il faudra 3,6 corbeilles. 

Estimation rapide pour le free cooling par corbeille géothermique

On prendra un capacité de 500 w / corbeille et 10 (règles RT2012) à 15 w / m² habitables. 

Pour une maison de 120 m² et 10 w / m², il nous faudra 1200 w soit 2,4 corbeilles

Pour une maison de 120m² et 15 w / m², il nous faudra 18800 w soit 3,6 corbeilles

Estimation par le calcul

Caleosol vous offre votre étude géothermique incluant

• un plancher chauffant Caleosol,
• une pompe à chaleur du catalogue commercialisé par Caleosol
• Une sonde verticale ou panier géothermique

Pour réaliser cette estimation, FreeHeat Caleosol possède:

• le droit d'utilisation du logiciel du BRGM pour le calcul de chauffage, ECS et FreeCooling
• Un logiciel en propre développé par le BRGM pour FreeHet Caleosol pour le Free Cooling seul

Explication du calcul du nombre de corbeilles avec une video

Exemple de résultat du calcul du nombre de corbeilles

On peut ainsi calculer la performance en utilisant l'installation minimale géothermique en tenant compte des normes françaises, puis on peut optimiser le système en donnant un COP cible.

A Carpentras , le geocooling représente 40% du chauffage, et c'est gratuit. Le COP est montré à 4,7 mais si on considère le bilan complet avec et sans PAC, le COP système est de 11013/1876 = 5,87.

Sans géocooling, il aurait fallu fallu fournir 2174 kwh à partir d'une PAC air-eau, ou le triple avec un clim.

Logiciel de calcul de puissance pour corbeille géothermique

FreeHeat Caleosol au centre de la performance énergétique verte avec notamment activités suivantes:

• Développement, fabrication et commercialisation de planchers réversibles spécialement adaptés au géo cooling
• Financement d'un programme de recherche et développement et de validation de pose de parquet flottant en rafraîchissement avec le FCBA (fédération du bois et ameublement) avec une procédure approuvée par le CSTB
• Financement du premier logiciel de calcul d'installation de free cooling auprès du BRGM (Bureau de Recherche sur la Géothermie et Minière)
• Participation à un programme de recherche de 3 ans sur le développement de la climatisation avec free cooling 2.0 mettant en oeuvre des solutions Caleosol sous l'égide de l'ADEME avec le BRGM et l'AFPG (fédération des professionnels de la géothermie)

Pour permettre de calculer au plus juste le nombre de corbeilles, FreeHeat Caleosol met à votre disposition

• le logiciel du BRGM pour calculer le besoin en corbeille géothermique pour le chauffage, l'ECS et le géo cooling. 
• le logiciel pconçu par le BRGM pour Caleosol pour le calcul en mode géocooling ou climatisation