Les énergies renouvelables sont de plus en plus utilisées comme source de chauffage dans les foyers français, à défaut des combustibles fossiles qui sont des énergies aux quantités disponibles limitées. Avec l’énergie solaire et l’aérothermie, la géothermie est une énergie renouvelable à part entière. Le chauffage géothermique via une pompe à chaleur prélève ainsi la chaleur dans un milieu naturel pour le transférer dans un autre milieu.
Reposant sur l'énergie puisée sous terre, la géothermie consiste à puiser la chaleur présente dans le sol à travers des capteurs verticaux ou horizontaux, selon la configuration du terrain. En effet à quelques mètres sous la surface, la température du sol est presque constante et oscille entre 4°C et 12°C. Il existe trois types d’installations de chauffage géothermique via les pompes à chaleur eau-eau ou sol-eau :
- Captage horizontal au sol
- Captage vertical au sol
- Captage vertical sur nappe phréatique (nappe d’eau souterraine)
Ces dernières prélèvent la chaleur présente dans le sol ou la nappe phréatique et vous la restitue pour chauffer une maison et ainsi réduire votre facture énergétique.
Sommaire :
- Pompes à chaleur géothermique : comment ça fonctionne ?
- Chauffage géothermique : ses avantages et ses contraintes
Pompes à chaleur géothermique : comment ça fonctionne ?
schéma des 3 types de pompes à chaleur géothermiques
PAC sol-eau en captage horizontal
En captage horizontal, l'énergie est récupérée par des capteurs horizontaux enterrés à faible profondeur entre 80 et 120 cm grâce au forage géothermique. Ces capteurs récupèrent les calories présentes dans la terre, donc la chaleur du sol et entrent dans le circuit de chauffage par une pompe à chaleur. Par le moyen du fluide frigorigène, l’eau de votre réseau est chauffée et disponible pour le chauffage de votre habitation. L’installation d’une pac géothermique nécessite un terrain de surface égale ou supérieure à la surface à chauffer.
PAC géothermique en captage vertical
En captage vertical, une sonde est enterrée dans un forage pouvant aller jusqu'à 100 mètres de profondeur. Cette solution est idéale pour les plus petits terrains et sera plus efficace en hiver, car les calories puisées se trouvent à des niveaux plus profonds de la terre qui sont plus chauds que les couches plus proches de la surface.
PAC en captage vertical dans la nappe phréatique
Cette installation permet de puiser l’eau directement depuis la nappe phréatique grâce à des capteurs placés dans des puits. Bien qu’il soit soumis aux variations de température, ce système avec capteurs verticaux est efficace dans les régions où le gel est fréquent en hiver, car l’eau de la nappe phréatique est naturellement chaude et ne gèle pas. L’eau utilisée dans votre réseau de chauffage peut ensuite être rejetée dans un second puits pour une réinjection dans la nappe phréatique ou un réseau d’eau de pluie.
Chauffage géothermique : ses avantages et ses contraintes
Les avantages d’une pompe à chaleur géothermique
Confort et économies d’énergie
Les modèles de pompes à chaleur GSHP sont des PAC géothermiques réversibles eau (eau glycolée)/ eau avec captage en boucle fermée (sur le sol ou par capteurs enterrés), par forage ou par puisage. Elles se distinguent par leurs performances élevées :
- en régime eau/eau : COP jusqu'à 5,6
- en régime eau glycolée/eau : COP jusqu'à 4,5
Pour 1kWh électrique consommé, vous récupérez gratuitement 5,6 kWh. Vous réalisez jusqu’à 80 % d’économie d’énergie.
Le système géothermique assure une grande stabilité dans la température de captage que ce soit sur la nappe phréatique ou dans la terre. GSHP offre une large gamme de puissances de 5 à 27 kW avec 5 modèles disponibles , tous capables d’assurer une sortie d’eau à 35°C. Confort garanti été comme hiver puisque GSHP est réversible et assure le rafraîchissement de votre habitat l’été. Les versions GSHP.../V et B 200 GHL sont équipées d'un préparateur d'eau chaude sanitaire et les versions GSHP.../V et B 200 GSHL d'un préparateur d'eau chaude sanitaire solaire.
La géothermie dans la transition écologique
Choisir d’installer une pompe à chaleur géothermique GSHP, c’est choisir de supprimer sa consommation d’énergies fossiles et de faire baisser significativement les émissions de CO2 du logement. L’eau et la terre sont des ressources non polluantes. La GSHP utilise l’eau et le sol comme source de chaleur en y prélevant les calories présentes et en les restituant pour le chauffage ou le rafraîchissement de votre habitation. Notée A+++ en chauffage sur l’échelle énergétique, la GSHP fera considérablement baisser votre consommation d’énergie grâce à un coefficient de performances énergétiques COP pompe à chaleur allant jusqu'à 5,66.
Suivre sa consommation grâce à la régulation
Avec les PAC géothermiques, vous pouvez comptabiliser votre consommation d’énergie pour un suivi efficace. Grâce à la régulation Diematic System vous pouvez piloter votre chauffage et votre eau chaude à distance pour un maximum de confort.
- Plus de confort : écran LCD extra large, touches sensitives et bouton rotatif.
- Plus de maîtrise : affichage de votre consommation et de la production d’énergie.
- Plus de liberté : gestion de plusieurs circuits de chauffage et ECS.
- Plus de simplicité : grâce à une interface ergonomique et intuitive.
Conseils pour un système de chauffage par géothermie
Les systèmes de chauffage par géothermie fonctionnent avec différents émetteurs de chaleur : plancher chauffant/rafraîchissant, radiateur et dans certains cas avec des ventilo convecteurs. Généralement, on raccorde un plancher chauffant en direct sur la pompe à chaleur. Si vous souhaitez ajouter des émetteurs de chaleur supplémentaires, il faut compléter l'installation par l’ajout d’un ballon tampon. On optera pour cette solution dans le cas suivant, par exemple: une maison avec plancher chauffant au rez-de-chaussée et des radiateurs à l’étage.
Plus on ajoute des émetteurs de chaleur plus le besoin en eau dans le circuit de chauffage augmente. Le ballon tampon est la réponse idéale à cette problématique. Il est destiné à augmenter le volume d’eau dans une installation afin de limiter le fonctionnement en court cycle du compresseur de la pac. Plus le volume d’eau est important, plus le nombre de démarrages du compresseur sera réduit et plus la durée de vie de votre pac géothermique sera longue.
Les exigences du chauffage géothermique
Surface au sol et démarches administratives
La surface au sol nécessaire pour une installation à captage horizontal est importante, soit environ 2 fois la surface habitable à chauffer. L’installation à captage vertical est ainsi plus adapté aux espaces restreints.
Que ce soit pour un captage vertical comme horizontal, vous devez faire une demande d’autorisation de votre mairie avant tous travaux de forage. Dans le cas d’une installation de captage vertical, vous devez en plus faire une déclaration auprès de la Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement (DRIRE).
Prix d’installation d’une pompe à chaleur géothermique
Les investissements initiaux sont relativement importants par rapport à une pompe à chaleur aérothermique. En effet, les prix varient en fonction de la PAC, mais également en fonction du type de capteur (sonde géothermique) qui est choisi. Cette dépense initiale peut être amortie dans le cadre des primes de rénovation ou d’un crédit d’impôt résiduel. Le chauffage géothermique étant en faveur de la transition énergétique, vous pouvez bénéficier de MaPrimeRénov’ pour vos travaux de rénovation énergétique.
Autres questions sur les pompes à chaleur géothermiques
Quel est le coût d’une pompe à chaleur géothermique ?
Selon l'ADEME, le coût moyen d’une pompe à chaleur géothermique varie entre 13 000€ et 20 000€. Mais le coût global d'un tel projet est déterminé, selon les frais suivants :
- le matériel (unité intérieure, préparateur, etc.)
- les émetteurs de chaleurs associés (si nécessaire)
- les accessoires (thermostat connecté, ambiant, etc.)
- l’installation, la pose et la mise en service
- le forage pour une PAC sol avec capteurs verticaux
- l’entretien annuel
Quel type de géothermie est utilisé par les pompes à chaleur ?
La géothermie à très basse énergie est celle utilisée par les pompes à chaleur avec capteurs horizontaux ou verticaux (forage). À ce niveau, la température du sol varient généralement entre 10°C et 15°C. L’utilisation est principalement pour le chauffage, la production d’eau chaude sanitaire et le rafraîchissement de logements résidentiels (maison principalement).
Quels sont les avantages et les inconvénients d’une pompe à chaleur géothermique ?
Pompe à chaleur sol eau en captage horizontal
Ce type de PAC géothermique à l’avantage d’être plus simple à poser que des capteurs verticaux et est plus accessible que ces derniers. En revanche, l’emprise au sol que nécessite un captage horizontal est plus conséquente. Les capteurs horizontaux sont placés moins en profondeur que ceux verticaux, c’est pourquoi la pompe à chaleur avec captage horizontal est légèrement plus soumise aux variations de température que celle en captage vertical.
Pompe à chaleur sol eau en captage vertical et sur nappe phréatique
Parmi les avantages, on retient tout d’abord une emprise au sol minime des capteurs nécessaires pour l’installation. Les capteurs verticaux sont placés plus en profondeur que ceux horizontaux. Il bénéficie donc d’une température constante. Néanmoins, le fait de devoir effectuer un forage nécessite l’intervention d’une entreprise spécialisée et des démarches administratives.
Vous voulez en savoir plus sur les autres types de pompes à chaleur ? Vous pouvez consulter notre article sur :
- Pompe à chaleur air eau, cette solution vous convient-elle ?
- Pompe à chaleur réversible, comment la choisir ?
- Guide de choix des PAC air eau
- PAC hybride, quel intérêt pour vous ?
- Pompe à chaleur air air : fonctionnement et budget
- PAC monobloc - la pompe à chaleur pour tous les besoins ?
- Pompe à chaleur multisplit : quelles différences avec le monosplit et quel intérêt pour vous ?
