Concept novateur : le chauffage par un réservoir accumulateur de glace

Réservoir accumulateur de glace

Le système de chauffage accumulateur de glace se compose d'une pompe à chaleur eau sol/eau et d'un réservoir de glace. Cette combinaison permet au système d'extraire la chaleur non seulement du sol, mais aussi de l'eau et de l'air ambiant. La source de chaleur la plus importante est toutefois l'accumulateur de glace. Les systèmes d'accumulation d'énergie par la glace sont principalement utilisés dans les bâtiments ayant des besoins élevés en matière de chauffage et/ou de refroidissement. Ils constituent donc une solution climatique innovante pour les utilisations commerciales et communales. 

Construction d'un accumulateur de glace

Un accumulateur de glace est constitué d'un réservoir entièrement enfoui dans le sol. Le réservoir lui-même est généralement en béton et non isolé. Il contient de grands serpentins tubulaires dans lesquels circule un liquide résistant au gel (saumure). Une partie du serpentin sert d'échangeur de chaleur d'extraction et l'autre d'échangeur de chaleur de régénération. Une fois que tous les tuyaux, les sorties et les entrées ont été installés, le réservoir est rempli d'eau, qui sert de fournisseur d'énergie.

Fonctionnement

Pompes à chaleur Vitocal 300-G dans un système intégré avec un réservoir à glace (photo: © Enno Friedrich www.ef-artfoto.de)

Dans un système d'accumulateur de glace, le premier échangeur de chaleur extrait l'énergie de l'eau liquide et la transfère à la pompe à chaleur. C'est là qu'a lieu un processus de compression au cours duquel un réfrigérant est d'abord évaporé, puis comprimé. La chaleur qui en résulte peut être utilisée à la fois pour le chauffage et l'eau chaude. Ce processus est expliqué en détail dans la section Comment fonctionne une pompe à chaleur.

Au fur et à mesure que l'eau cède sa chaleur à l'échangeur de chaleur d'extraction, sa température baisse et elle gèle progressivement. Pour éviter d'endommager le réservoir, les tuyaux sont posés de manière à ce que l'eau gèle de l'intérieur vers l'extérieur. L'échangeur de chaleur de régénération fournit de la chaleur au réservoir à partir de l'absorbeur d'air solaire ou d'une autre source de chaleur.

En raison de l'absence d'isolation autour du réservoir en béton, la réserve de glace est réchauffée par le sol qui l'entoure, ce qui accélère le processus de dégel. Une fois l'eau revenue à l'état liquide, le cycle peut être répété aussi souvent que nécessaire. Outre la chaleur géothermique, d'autres influences environnementales telles que la pluie chaude ou le rayonnement solaire favorisent également ce processus de régénération.

Une autre façon d'extraire l'énergie thermique de l'environnement est d'utiliser des absorbeurs d'air solaires. Ceux-ci sont installés sur le toit et prélèvent de l'énergie à la fois dans l'air ambiant et dans le rayonnement solaire. L'énergie est ensuite transmise à la pompe à chaleur. S'il n'y a pas de demande de chaleur, les absorbeurs d'air solaires transmettent l'énergie à la réserve de glace, ce qui accélère le processus de régénération.

Les accumulateurs de glace Viessmann utilisent une propriété spéciale appelée énergie de cristallisation. En d'autres termes, l'accumulateur de glace fournit de l'énergie même lorsque l'eau gèle en glace. En effet, la quantité d'énergie libérée lors du changement d'état physique (changement de phase) est identique à celle nécessaire pour chauffer un litre d'eau de 0 à 80 degrés Celsius. En pratique, cela signifie qu'un accumulateur de glace d'un volume de 10 mètres cubes fournit la même quantité d'énergie que la combustion de 110 litres de mazout.

Avantages

Les avantages sont nombreux lorsque vous optez pour un réservoir accumulateur de glace. Parmi les plus importants, citons :

  • utilisation de la chaleur ambiante gratuite, de la chaleur géothermique et de l'énergie de cristallisation.
  • le processus de régénération peut être répété aussi souvent que nécessaire
  • fonctionnement fiable et économique grâce à une maintenance très réduite
  • fonction de refroidissement naturel pendant les mois les plus chauds
  • aucun permis n'est requis pour l'installation, car aucun forage profond n'est nécessaire
  • technologie respectueuse de l'environnement