Le module de Système de captage d'énergie géothermique, intégré dans l'onglet Climatique du logiciel CYPECAD MEP est conçu pour dimensionner et établir le budget de systèmes de captage d'énergie géothermique de tous bâtiments.
Ce module permet à l'utilisateur de dessiner l'échangeur de chaleur géothermique nécessaire au bon fonctionnement de l'installation, à partir de la sélection d'une pompe à chaleur géothermique et de la définition des demandes énergétiques à couvrir par celle-ci.
- Fonctionnement
- Introduction des données
- Paramètres du terrain
- Options de calcul pour le système de captage d'énergie géothermique
- Pompes à chaleur géothermique
- Éléments de l'installation de captage d'énergie géothermique
- Permis nécessaires sur la licence de l’utilisateur
- Versions de CYPECAD MEP
- Autres prestations
Fonctionnement
Les systèmes de pompe à chaleur géothermique sont des systèmes géothermiques de faible enthalpie qui utilisent une pompe à chaleur et un système de captage au sous-sol pour récupérer sa chaleur.
La clé de l´efficacité de ce type de système se base sur l´utilisation de l´énergie accumulée au sous-sol de manière constante et stable, pour que l´énergie électrique consommée par le système soit inférieure au système classique de pompe à chaleur. Ce module permet à l'utilisateur de dessiner l'échangeur de chaleur géothermique nécessaire au bon fonctionnement de l'installation, à partir de la sélection d'une pompe à chaleur géothermique (onglet Climatique >menu >Installation >Unités centrales de climatisation) et de la définition des demandes énergétiques à couvrir par celle-ci (Résultats obtenus à l´aide des modules Simulation thermique dynamique avec EnergyPlus™ et Calculs des charges d´été et d´hiver.
Le calcul de l´échangeur géothermique est basé sur l´exemple du manuel de la Société Américaine des Ingénieurs de chauffage et Climatisation (ASHRAE) « Ground-Source Heat Pumps: Design of Geothermal Systems for Commercial and Institutional Buildings ».
Le programme permet de calculer distinctement :
- Le circuit interne et une pompe à chaleur géothermique
- Le circuit interne se dimensionne à partir des équipements disponibles qui sont dimensionnés et vérifiés à partir du calcul des charges thermique. La pompe à chaleur géothermique que l'utilisateur introduit doit offrir le débit et la puissance requise pour le circuit interne.
- L'échangeur de chaleur enterré comme une pompe à chaleur géothermique
- Le programme dimensionne l'échangeur de chaleur géothermique enterré le plus approprié pour le bon fonctionnement de la pompe à chaleur géothermique fournie par l'utilisateur, en tenant compte de la charge thermique et d’une entrée de l’utilisateur de la demande thermique mensuelle (Données obtenues à l´aide des modules Simulation thermique dynamique avec EnergyPlus™ et calculs des charges d´été et d´hiver).
- Tous les éléments du système
- Circuit intérieur, pompe à chaleur géothermique et l'échangeur de chaleur enterré.
Introduction des données
Paramètres du terrain
Pour obtenir un dessin correct de ce type d'installation, de nouveaux paramètres du terrain ont été implémentés :
- Températures non perturbées du terrain (menu Ouvrage > Données générales)
Comme le reste des « conditions climatiques » dans « Données générales », l'utilisateur dispose de deux options pour définir la température du terrain :- Valeurs prédéfinies
Le programme les assigne en fonction de l'emplacement introduit par l'utilisateur - Valeurs de l'utilisateur
L’utilisateur introduit la valeur souhaitée
- Valeurs prédéfinies
- Conductivité thermique et capacité thermique volumétrique (menu Ouvrage > Données générales > Éditer données de l’emplacement)
Pour éditer ces paramètres, l'utilisateur dispose de deux possibilités- Sélection du type de terrain
L'utilisateur sélectionne un type de terrain et le programme affecte la conductivité thermique et la capacité calorifique volumique correspondante. Le programme contient des valeurs usuelles de ces paramètres associées à chaque type de terrain. - Essai de réponse thermique
S'il a réalisé un essai de réponse thermique, l'utilisateur peut entrer des valeurs de conductivité thermique et la capacité calorifique volumique en sélectionnant 'Essai de réponse thermique'.
- Sélection du type de terrain
Options de calcul pour le système de captage d'énergie géothermique
Le programme offre des réglages par défaut pour le calcul de la distribution du fluide caloporteur du système de captage de d'énergie géothermique que l'utilisateur peut modifier (Menu Ouvrage > Options > Distribution pour le système de captage de l'énergie géothermique).
- Vitesse maximale dans les tuyaux
- Perte de pression maximale par unité de longueur dans les tuyaux
- Pertes minimales dans les tuyaux
Pompes à chaleur géothermique
Il est possible de sélectionner les types de pompes à chaleur géothermique suivantes :
- Unité eau-eau de refroidissement, géothermique, pour installation en intérieur
- Unité eau-eau pompe à chaleur non réversible, géothermique, pour installation en intérieur
- Unité eau-eau pompe à chaleur réversible, géothermique, pour installation en intérieur
L'utilisateur sélectionne la pompe à chaleur géothermique adéquate pour le fonctionnement de l'installation intérieure indépendamment de ce qu'il a dimensionné ou dans ledit programme d'installation (dans le cas où une installation intérieure a été dimensionnée, le programme avertit l'utilisateur si la pompe n'est pas adéquate).
Dans la pompe à chaleur placée, l'utilisateur doit définir la charge thermique et la demande thermique mensuelles (pour le chauffage et/ou le refroidissement, en fonction de la pompe à chaleur sélectionnée), ainsi que la demande thermique mensuelle d'ECS (dans le cas où la pompe à chaleur sélectionnée doit également couvrir la production d'ECS).
Éléments de l'installation de captage d'énergie géothermique
Les différents composants de l'installation de captage d'énergie géothermique sont disponibles dans l'option « systèmes de captage d'énergie géothermique » (Menu installation de l'onglet 'Climatique'). Ces éléments sont :
- Collecteur en salle technique
- Collecteur dans regard intégré
- Sonde géothermique verticale
- Tuyauterie de distribution, horizontale
- Tuyauterie de distribution, verticale
Permis nécessaires sur la licence de l’utilisateur
Pour réaliser le calcul d'une installation de climatisation et / ou de chauffage, la licence de l'utilisateur doit avoir l'autorisation d'utiliser les modules calculs des charges thermiques d´été et d´hiver (en fonction du calcul de l'installation : refroidissement, chauffage ou les deux). D'autre part, selon l'équipement et les systèmes qui la composent, la licence doit inclure d'autres modules.
Pour une installation de captage d'énergie géothermique pour laquelle on va seulement dimensionner l'échangeur de chaleur enterré et la pompe à chaleur, l'utilisateur nécessite seulement le module systèmes de captage d'énergie géothermique.
Si l’utilisateur désire également calculer l'installation intérieure, il doit nécessairement disposer des modules Calcul des charges d’hiver EN12831 (déperditions) et Calcul des charges d’été (apports) (en fonction du calcul de l'installation : refroidissement, chauffage ou les deux) et des types d'installations introduites correspondantes (sélection de ventilo-convecteurs, planchers chauffants et rafraîchissements, conduits aérauliques de ventilation et de climatisation).
Dans tous les cas cités, si l’utilisateur souhaite estimer le budget de l'installation, sa licence doit contenir le module Générateur de prix.
Versions de CYPECAD MEP
Plus d’informations sur les différentes versions du logiciel sont disponibles sur la page Versions de CYPECAD MEP.
Autres prestations
Afin d’avoir accès aux autres fonctionnalités offertes par le logiciel, il existe plusieurs modules dont les informations sont disponibles sur la page Modules de CYPECAD MEP.
