Les systèmes géothermiques résidentiels tirent parti de la Terre comme source de chaleur gratuite. Un processus d’échange et de transfert de chaleur forme un système de boucle souterraine. Les types de systèmes de boucle au sol résidentiels sont en boucle fermée et en boucle ouverte. Les options en boucle fermée incluent horizontale, verticale ou étang/lac. Les systèmes verticaux sont principalement utilisés commercialement pour les grands bâtiments.
Un système géothermique utilise une pompe à chaleur pour extraire la chaleur d’un fluide souterrain, généralement de l’eau, et la transférer dans des conduits. Pour le refroidissement, c’est l’inverse qui se produit. Les conduits distribuent l’air chauffé ou refroidi dans tout l’espace d’une maison.
Les installations horizontales sont appropriées pour la construction de maisons neuves, si l’espace au sol est suffisant. Des tranchées sont nécessaires pour les conduites juxtaposées enterrées. Le bouclage des tuyaux comme des serpentins dans une tranchée plus courte peut réduire les coûts d’installation. Cette méthode permet également à un système géothermique de s’adapter dans une zone par ailleurs peu encombrante pour une installation horizontale.
Les maisons disposant d’un plan d’eau sur place peuvent installer un système de type étang/lac à faible coût. Un tuyau passe sous terre de la maison à l’étang ou au lac. Ce tuyau d’alimentation doit être enterré à au moins 8 pieds (2.4 m) afin qu’il ne gèle jamais. Les cercles de tuyaux enroulés sont placés dans le plan d’eau. Il est important que l’étang ou le lac maintienne constamment une profondeur, une qualité et un volume minimum.
Les systèmes géothermiques résidentiels en boucle ouverte utilisent l’eau d’un puits ou d’un plan d’eau. Cette eau est utilisée comme agent d’échange thermique, qui circule dans le système puis retourne au sol via un puits ou une décharge de surface. Des puits de recharge sont parfois utilisés pour cette fonction de retour. Les systèmes en boucle ouverte ne sont appropriés que lorsque l’approvisionnement en eau est propre, car l’approvisionnement en eau doit répondre aux normes locales d’évacuation des eaux souterraines.
En plus de chauffer et de refroidir les espaces d’une maison, les systèmes géothermiques résidentiels peuvent chauffer efficacement l’eau domestique. Ces systèmes sont équipés de désurchauffeurs, qui utilisent la chaleur supplémentaire de la pompe à chaleur géothermique pour le ballon d’eau chaude de la maison. Les fabricants de pompes à chaleur géothermiques proposent désormais des systèmes à la demande complète pour l’eau chaude à la demande. Ces systèmes fournissent de l’eau chaude même lorsque le système géothermique ne fonctionne pas.
Tous les types de systèmes géothermiques résidentiels doivent être installés par des professionnels. Les installateurs accrédités, les formateurs et les concepteurs certifiés peuvent être localisés auprès d’associations professionnelles telles que l’International Ground Source Heat Pump Association (IGSHPA). Ces associations devraient être en mesure de fournir des entrepreneurs locaux répertoriés par zone.
Le meilleur système géothermique résidentiel pour une maison dépend du climat du site, de l’espace disponible au sol et des conditions du sol. Avec une conception et une installation professionnelles réfléchies, les systèmes géothermiques résidentiels peuvent permettre des économies d’énergie à long terme.