Pompe à chaleur air versus géothermie, nouvelle construction 400m2

Je considère toujours les 18 kW comme trop élevés. Si tu peux donner quelques informations sur le [Porenbetonstein], les surfaces des fenêtres / la géométrie, je peux faire une estimation rapide pour voir si cela peut être correct.

de déplacement

Moi aussi... cela signifierait une surface d'enveloppe de 700 m² même pour une maison entièrement en verre (uw 0.75)... (maintenant juste un jeu de chiffres sans aucun sens)

Je trouve toujours que 18 kW sont trop élevés. Si tu peux donner quelques informations sur le béton cellulaire, les surfaces des fenêtres / la géométrie, je peux faire un calcul approximatif pour voir si cela peut être correct.

Merci pour la proposition.

Voici maintenant des précisions plus exactes :

- Tous les murs extérieurs sont maçonnés en Ytong avec 36,5 cm, y compris au sous-sol (cuve noire)
- La géométrie est en grande partie cubique, sauf au rez-de-chaussée, où la maison a une forme en L (environ 28 m², qui est accolé à un cube d’environ 130 m²)
- La maison est finalement complètement sous-solée, donc aussi en forme de L
- À l’étage se trouve à l’emplacement du L une terrasse sur le toit d’environ 28 m²
- Le grenier est purement cubique avec un toit en croupe

J’ai maintenant obtenu les valeurs U correspondantes ainsi que recalculé les surfaces d’enveloppe (qui coïncident presque avec les indications du calcul des charges de chauffage, c’est donc déjà OK) :

- 154,40 m² avec Uw 0,21 : dalle du sol au sous-sol
- 150,80 m² avec Uw 0,18 : mur extérieur au sous-sol (netto, donc sans fenêtres ni portes)
- 227,40 m² avec Uw 0,21 : mur extérieur rez-de-chaussée - étage (netto)
- 174,66 m² avec Uw 0,17 : grenier / toiture (netto)
- 118,30 m² avec Uw 0,86 : surfaces vitrées (principalement verre de sécurité)
- 10,30 m² avec Uw 0,7 : portes extérieures (Uw estimé ici, car je n’ai pas d’indication)
- 28,02 m² avec Uw 0,24 : surfaces de terrasse à l’étage

Au total donc environ 860 m² de surface d’enveloppe et un valeur U moyenne naïvement calculée d’environ 0,29 (qui est indiquée à 0,34 dans le calcul des charges de chauffage) – soit une différence d’environ 15 % (par rapport à la surface d’enveloppe). Malheureusement, le calcul des charges de chauffage ne donne pas de valeurs U individuelles, seulement la valeur U moyenne, je ne sais donc pas actuellement d’où provient la différence.

Pensez-vous que les valeurs U mentionnées ci-dessus correspondent à la norme, ou est-ce qu’une des valeurs sort de la plage habituelle ? Je n’ai malheureusement aucune expérience à ce sujet pour le moment…

Je ne sais pas non plus comment on passe de la surface d’enveloppe et de la valeur U à la charge de chauffage. Il faut, d’après ce que je sais, aussi le taux de renouvellement d’air du bâtiment, qui est supposé à 0,6/h dans le calcul des charges de chauffage, ainsi que la température extérieure minimale, supposée à -14°C. La température intérieure est 20°C et le volume net chauffé 1230 m3, volume brut 1620 m3.

Beaucoup de chiffres pour garder une vue d’ensemble...

Les valeurs U sont en principe correctes. Chez moi, les fenêtres et les murs sont meilleurs, les murs/la nappe phréatique au sous-sol sont moins bien isolés. Si l'on prend ces données, les pertes de chaleur par transmission s'élèvent à 7,5 kW de pertes de chaleur à la température de conception (à cela s'ajoute encore un peu pour les ponts thermiques, selon la qualité d'exécution donc environ 8 - 8,5 kW maximum). Le calcul est simple : surface * valeur U * différence de température (le sol reste au-dessus de la température de conception). Avec un taux de renouvellement d'air intérieur de 0,6/h, on obtient, pour le volume mentionné et la température de conception, une perte de chaleur par ventilation de 8,5 kW sans récupération de chaleur. Je trouve cette valeur utopique, car on ne ventile pas selon le volume, mais selon la consommation réelle d'air, c’est-à-dire selon le nombre de personnes. Si 5 à 6 personnes vivent là-dedans, j’estimerais plutôt la perte de chaleur par ventilation à un maximum d’environ 4 kW (réfléchis à la quantité d’air chaud qu’un appareil à air chaud de 4 kW produit... il faut donc autant d’aération – et quand il fait froid, avec peu de renouvellements d’air, on fait déjà rapidement baisser l’humidité). Pour l’eau chaude, on peut prévoir une puissance de 1-2 kW. La température de conception ne sera pas présente en continu, et avec une somme de 14 kW, on chauffe rapidement beaucoup d’eau (et en cas de besoin de plus de chaleur/s’il fait plus froid, pendant quelques heures une résistance chauffante dans la pompe à chaleur compense la différence). Le calcul dont tu disposes est donc, à mes yeux, déjà raisonnable, mais je prendrais pour la pompe à chaleur géothermique un appareil dans la plage de 14-15 kW, pour la pompe à chaleur air/eau, je ne serais pas aussi certain, je tenterais d’en obtenir une qui offre plutôt un peu plus de puissance, mais qui puisse moduler (afin que le rendement/puissance soit correct à basse température, mais qu’il n’y ait pas de puissance excessive à haute température, et que le chauffage fonctionne alors efficacement).

Merci pour le calcul. Pour que je puisse comprendre :

Surface * valeur U * différence de température

Donc dans mon cas :

560 * 0,29 * 37 = 6 kW (au-dessus du sol, différence de température de 37 résultant de 20°C à -14°C)
300 * 0,29 * 20 = 1,7 kW (sous le sol, différence de température de 20 résultant de 20°C à 0°C sol ?)

Au total donc environ les 7,5 kW de pertes par transmission que tu as indiqués. Est-ce le calcul ?

Un taux de renouvellement d’air du bâtiment de 0,6/h conduit, avec le volume et la température de conception mentionnés, à une perte de chaleur par ventilation de 8,5 kW sans récupération de chaleur. Mais je trouve cette valeur utopique, car on ne ventile pas selon le volume, mais selon la consommation réelle d’air, c’est-à-dire selon le nombre de personnes. S’il y a 5-6 personnes qui vivent là, je considérerais plutôt une perte de chaleur par ventilation maxi d’environ 4 kW

Là encore, pour que je comprenne :

Prend-on pour la capacité thermique de l’air 1,2 kJ / (m3 K) ? (Soit environ 0,28 W / (m3 K)). Si on prend le volume net de 1230 m3 et de nouveau la différence de température de 37°, on obtient :

0,28 * 1230 * 37 = environ 12,8 kW d’énergie pour chauffer l’air.

Multiplié par le taux de renouvellement d’air du bâtiment de 0,6, donc presque 7,5 kW par heure. Tu arrives à 8,5 kW, où est mon erreur de raisonnement ? La capacité thermique est-elle différente ?

Et ces deux valeurs se cumulent simplement (y compris une marge pour les ponts thermiques), on ajoute un peu pour l’eau chaude sanitaire, et c’est la « méthode simplifiée » ?

Alors, au total, il y aurait peu à faire sur la perte par transmission, mais un grand jeu sur la perte liée au taux de renouvellement d’air (comme tu le dis toi-même).

Je vais demander au conseiller en énergie d’où vient ce 0,6/h.

Le calcul que tu as sous les yeux est donc, à mon avis, déjà raisonnable, mais pour la pompe à chaleur sur sonde, je prendrais une puissance dans les 14-15 kW, pour la pompe à chaleur air/eau je ne serais pas aussi sûr, j’essaierais d’en avoir une qui offre plutôt un peu plus de puissance, mais qui peut moduler

Si la sonde doit vraiment être dans les 14-15 kW, cela pourrait éventuellement éviter un des cinq forages et la différence de prix avec la pompe à chaleur air/eau serait moindre. Ce serait déjà quelque chose et faciliterait beaucoup la décision.

L’offre que nous avons pour la pompe à chaleur air/eau comprend aussi un appareil entièrement modulant - c’est donc déjà prévu.

J'ai calculé les pertes de chaleur comme suit :
qm U perte de chaleur
Mur extérieur rez-de-chaussée étage supérieur 227,4 0,21 1623,636
Mur extérieur cave 150,8 0,18 434,304
Dalle de fondation kg 154,4 0,21 518,784
Surfaces de toit 174,6 0,17 1009,188
Fenêtres 118,3 0,86 3459,092
Portes 10,3 0,7 245,14
Surface terrasse 28,02 0,24 228,6432
chacun A * U * dT. Selon la norme, un supplément de 0,05 à 0,1 pour les ponts thermiques doit être ajouté, ce qui porterait le total à 8,7 kW. Mais la norme n’est pas toujours la réalité, et plus c’est grand, moins les ponts thermiques représentent une part de la surface, je pense (où, par exemple, une grande fenêtre aurait-elle un pont thermique ?). De -14° à chez moi, c’est seulement +34° jusqu’à 20°. Tu peux cependant prendre comme température intérieure 23 °C (mais nous sommes assez satisfaits avec environ 20°, 23° me semblent trop chauds).

Pour l’air, j’ai calculé ainsi (en fait plutôt transformé, en pensant aux unités... on peut le retenir comme règle simple) :
1 m^3/h = 1/3600 m^3 / s
Densité : 1/3600 m^3/s * 1,21 kg/m^3=0,0003361 kg/s
Capacité thermique spécifique : 0,0003361 kg/s * 1010 J/(kg K) = 0,3394 J/(Ks) )= 0,34 W/K
donc 0,34W puissance de ventilation par degré Kelvin pour 1 m^3/h de perte de ventilation.

1230 m^3 volume * 0,6 = 738 m^3 échange par heure, avec 34° comme dT donne
34K*738m^3 * 0,34W/(K m^3)=8531W=8,5kW.

Le 0,6 vient d’une norme. Le procédé entier est globalement un peu plus compliqué (notamment la zone de la cave, où l’on peut alors calculer par conduction thermique selon la profondeur la température du sol et, éventuellement, des coefficients de conductivité thermique spécifiques pour la dalle de la cave car généralement moins de chaleur s’échappe vers le sol ou la chaleur reste « dans le sol » près de la cave en partie « fixe », pour parler simplement (tu connais comme physicien aussi les équations différentielles non linéaires avec conditions aux limites, avec ça on pourrait faire plus précis). L’estimation avec la température que je fais ici est encore « mauvaise », il devrait y avoir encore moins de pertes de chaleur.
Sinon, tu l’as repris correctement en principe.