Pompe à chaleur géothermique : guide pour débutant

La pompe à chaleur géothermique au même titre que son homologue aérothermique est un dispositif écologique qui permet la production d’énergie électrique ainsi que d’eau chaude. Cependant la captation de calories de chaleur faite par la PAC géothermique lui est bien propre. En effet ce système recueille les calories présentes sous la terre et non dans l’air. Économique et respectueux de l’environnement ce système est pour la plupart des habitations aujourd’hui une aubaine inespérée.

1. Présentation de la pompe à chaleur géothermique

  La pompe à chaleur géothermique est un appareil qui permet le chauffage d’un logement et produit de l’eau chaude sanitaire. Le dispositif n’utilise pas de module extérieur pour capter les calories de chaleur mais plutôt des capteurs souterrains qui collectent ces calories présentes dans le sol et issues du soleil et des eaux de pluie. Ces dernières sont ensuite transformées en chaleur et transportées jusqu’aux différents émetteurs présents dans la maison.

2. Comment fonctionne la PAC géothermique ?

            La PAC géothermique dispose d’un liquide caloporteur. Ce dernier est à l’accoutumée composé d’eau glycolée servant à éviter le givre et se charge de recueillir les calories de chaleur dans votre terrain pour les transmettre à la pompe à chaleur qui à son tour se sert d’un liquide frigorigène pour assurer la transmission au sein du système de chauffage. La pompe à chaleur fonctionne concrètement suivant 4 grandes étapes à savoir :

  1. La récupération des calories de chaleur par le fluide caloporteur associée à la transmission de ce dernier au liquide frigorigène. A l’issu de cette étape, la température du fluide augmente et ce dernier se transforme en gaz puis s’évapore ;
  2. Dans cette deuxième étape, le fluide frigorigène est aspiré et compressé au sein du compresseur lui-même tirant son alimentation d’un moteur. Une fois cette phase terminée, on obtient un fluide gazeux chaud et sous haute pression ;
  3. La troisième étape est celle de la condensation dans cette dernière, le fluide frigorigène devient ainsi une vapeur haute pression transportant la chaleur jusqu’à l’eau de chauffage. A l’issu de cette étape, le gaz redevient un liquide ;
  4. Pour finir, le détenteur se charge de faire chuter la pression du fluide frigorigène et de le préparer à la phase d’évaporation.

Comme susmentionné, le principe de géothermie repose sur le captage. En effet le type de capteur détermine la surface de terrain à exploiter. Plusieurs types de méthodes de captage peuvent être recensés à savoir :

  • Le captage à la verticale : Il s’agit d’une technique utilisée lorsqu’on ne dispose pas d’un terrain vaste. La profondeur à laquelle les capteurs sont enterrés peut Excéder les 90 mètres. Ce dispositif a pour avantage sa grande efficacité car ici, les sondes sont moins sensibles aux intempéries du fait de la profondeur souterraine. Néanmoins les inconvénients de cette technique sont assez proportionnels car le coût est élevé et les travaux plus importants.
  • Le captage à l’horizontale : Il s’agit de la technique la plus populaire. Elle est peu coûteuse et les travaux sont moins conséquents les sondes ici sont enfouies à peine à 2 mètres du sol. La surface de terrain doit néanmoins être suffisamment vaste pour que le réseau de captage soit suffisamment efficace.
  • Le captage à la verticale sur nappe d’eau souterraine : Cette méthode est plus coûteuse car nécessite l’analyse de la nappe phréatique avant de mener le moindre travail. De plus il n’est adapté que dans le cas où votre habitation se superpose à une nappe phréatique. Il s’agit néanmoins d’un mode de chauffage assez performant car la température d’une nappe phréatique est très souvent ambiante.

3. Types de Pompe à chaleur géothermique

        Contrairement au PAC aérothermique, le système géothermique regorge de modèles. Nous pouvons énumérer 4 types de pompe géothermique à savoir :

  • La pompe sol-eau : elle extrait tout d’abord les calories du sol avant de les réfrigérer, on obtient une vapeur comprimée et pressurisée qui est absorbée par le condensateur et transmise au circuit de chauffage ;
  • La pompe eau-eau : elle fonctionne grâce au captage vertical par nappe phréatique. Ici la chaleur est captée à l’air d’une nappe d’eau souterraine sur laquelle l’habitation est superposée.
  • La pompe à chaleur eau glycolée-eau : Cette pompe capte les calories de chaleur souterraines qui sont ensuite transportés vers la pompe à chaleur grâce à l’eau glycolée ;
  • La pompe sol-sol : C’est un type classique ici, les calories sont captées par les sondes puis transportés par un fluide frigorigène vers le système de chauffage.

4. Entretien d’une pompe à chaleur géothermique

            Les pompes à chaleur géothermique sont des outils délicats qui doivent être entretenus à la fois par le propriétaire du logement et par le professionnel RGE. L’entretien de la PAC passe donc par une vérification, la maintenance et le nettoyage. La fréquence de la vérification varie entre 2ans et 5 ans selon la puissance du dispositif.

            La maintenance doit être effectuée par un professionnel RGE de ce fait un contrat d’entretien peut être passé entre le professionnel et le bénéficiaire. Le spécialiste assurera quelques contrôles notamment au niveau du liquide frigorigène, l’eau glycolée ainsi que la pression de l’appareil.

5. Coût d’une pompe à chaleur géothermique

            Le coût d’acquisition de la PAC géothermique regroupe les dépenses d’entretien, d’installation ainsi que le prix d’acquisition. A cet effet le prix de la pompe oscille entre 10000 euros et 20000 euros. L’installation complète peut quant à elle aller à plus de 35000 euros. Quant à l’entretien il faut compter en moyenne 200 euros. Il s’agit donc en conclusion d’un investissement véritablement coûteux. Cependant, les économies d’énergies réalisées annuellement équilibrent grandement la balance. De plus afin de rendre la facture moins chargée, il est possible de souscrire à plusieurs aides financières à savoir :

  • L’éco-PTZ
  • La prime EFFY
  • MaPrimeRénov

7. Vidéos sur la pompe à chaleur géothermique

Tout savoir

Les sources pour la rédaction de cet article

Questions & réponses

Quels sont les inconvénients de la géothermie ?

L’inconvénient général de la géothermie est le coût de son extraction. Il s’explique dans la mesure où il faut l’extraire du sou sol. Cela conduit à des premières phases du projet qui s’avèrent très coûteuses.

Comment fonctionne une pompe à chaleur géothermique ?

Son principe de fonctionnement est relativement simple, des capteurs sont enfuis en profondeur dans le sol de manière verticale ou horizontale. Par la suite un liquide caloporteur est introduit, sa circulation à l’intérieur sert à récupérer les calories comprises dans le sol.

Quelle est la profondeur pour la géothermie ?

Les capteurs horizontaux sont disposés à une profondeur qui est comprise entre 60 et 120 cm sous le sol. et pour ce qui est des capteurs verticaux, ils sont enfuis à près de 100 m pour un meilleur rendement.

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.