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La pompe à chaleur géothermique : types et prix

Tout savoir sur les PAC géothermiques

Difficile parfois de comprendre comment fonctionne une pompe à chaleur à géothermie ! On vous dit tout sur le fonctionnement mais aussi sur les différents types de captage de la chaleur.
Le , par Aude
tout savoir sur les pac géothermie

Pour se chauffer, d'autres alternatives existent que les chauffages classiques électriques ou gaz. Le chauffage bois se démarque de plus en plus, mais la géothermie également ! Parce que les énergies renouvelables ont le vent en poupe et qu'il est vraiment temps de songer à faire des économies, découvrez le fonctionnement des pompes à chaleur géothermiques ! 

Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur ? Qu'est-ce que la géothermie ? Comment fonctionne une pompe à chaleur à géothermie ? Quel est le prix moyen d'une installation de pompe à chaleur par géothermie ? 

Au cœur des énergies renouvelables, la pompe à chaleur (PAC) est adaptée à la construction de maisons individuelles et à la rénovation d’un système de chauffage dès lors que l’aménagement du jardin n’est pas terminé.

Découvrez comment ! 

Qu'est-ce que la géothermie ?

Vous en avez assez de devoir payer des factures toujours plus importantes de chauffage et vous voudriez profiter des aides que l'Etat a mis en place pour favoriser le développement de la rénovation énergétique ? Vous vous dites, pourquoi pas la géothermie ? 

La pompe à chaleur géothermique, appelée aussi PAC géothermique permet d’utiliser la chaleur contenue dans le sol, pour la transformer en chauffage pour votre maison. Elle peut être un complément de votre système de chauffage actuel ou venir en remplacement.

C'est précisément ce que vous recherchez ? Vous pouvez choisir l'option qui vous convient le plus  et diviser par 3 ou 4 vos dépenses énergétiques !

 

 

4 solutions de captage géothermique possibles

Des capteurs, installés horizontalement, ou verticalement, dans votre terrain, puisent les calories du sol pour les restituer sous forme de chauffage. Selon votre environnement, si vous rénovez ou si vous construisez, il ne sera pas forcément possible d’installer tous les types de PAC. Voyons quelles sont les solutions de géothermie.

Dans la PAC géothermique, le prélèvement de la chaleur se fait à l’aide de tubes enterrés dans le sol. Vous avez la possibilité de choisir entre les capteurs horizontaux ou verticaux, en fonction de votre terrain et de vos envies :

  • eau glycolée/ eau : dans ce type de pompe à chaleur, la chaleur du sol est transmise aux capteurs  grâce à un mélange d’eau et d’antigel en circuit fermé. Le générateur évapore et condense alternativement son fluide frigorigène pour chauffer, soit l’eau d’un réseau de radiateurs classiques haute température (HT) si vous gardez votre installation actuelle en cas de rénovation, soit l’eau d’émetteurs et planchers basse température (BT) si vous souhaitez changer vos éléments de chauffe ou construisez,
  • sol/sol : ce procédé est dit "à détente directe". Il est composé de tubes de cuivre gainés, remplis de fluide frigorigène, sur un seul circuit (composé de planchers chauffants et captage horizontal). L’évaporation et la condensation se font progressivement. Un module installé dans le garage, la cave ou même si vous avez la place dans un local technique, convertit le fluide. Il est possible d’utiliser plusieurs compresseurs, c’est pour cette raison que le système offre un rendement optimal pour une surface de captage limitée à 1 fois et demi celle à chauffer,
  • sol/eau : ce système est une solution intermédiaire qui permet de restituer la chaleur au circuit d’eau d’une installation basse température,
  • eau/eau : la PAC pompe directement l’énergie dans les nappes phréatiques. Il n’est pas nécessaire d’utiliser d’antigel, elle se raccorde directement à un circuit de chauffage Basse Température. Elle peut même être utilisée l’été pour rafraîchir les pièces, par inversion du fluide frigorifique. 

Il vous est nécessaire de faire réaliser une étude de terrain  pour installer une pompe à chaleur géothermique. La surface au sol disponible et la nature du sous-sol influent sur le choix du type de PAC. Vous seul ne pouvez décider, il vous faut être accompagné d'un professionnel de ce type d'installation.

A savoir que les aides de l'Etat comme le Crédit d’Impôt de Transition Énergétiquel'éco-prêt à taux zéro, concernent uniquement les PAC géothermiques Eau Glycolée / Eau et les PAC géothermiques Eau / Eau avec programmateur de chauffage et dont le COP est supérieur ou égal à 3.4.

 

 

 

géothermie

 

 

Les différentes configurations envisageables

La géothermie par captage horizontal

C’est la solution la plus utilisée en France. A vous de définir avec le professionnel si elle convient à votre installation. Elle possède toutefois quelques contraintes.

Votre terrain doit se prêter à cette installation, la surface de pose doit être 1 fois et demie à 2 fois plus grande que celle de la surface à chauffer.

Par exemple, pour une maison de 150 mètres carrés, le capteur occupera entre 225 et 300 mètres carrés de la surface de votre jardin. Le terrain devra être décaissé sur 60 à 130 cm de profondeur et sur une longueur de 50 mètres environ.

Si votre sol est rocheux, cela risque d’être plus difficile que s’il était meuble. Ainsi il sera nécessaire parfois d’installer un lit de sable qui supportera les capteurs pour une installation optimale, mais cela va renchérir le coût de l’installation.

Pour des raisons de sécurité, les capteurs doivent se trouver à au moins :

  • 1,5 mètres des réseaux enterrés non hydrauliques,
  • 3 mètres des fondations, puits, fosses septiques et réseaux d’évacuation,
  • 2 mètres des plantations à racines profondes comme les arbres.

La surface recouvrant les tuyaux doit être perméable. Cela implique qu'il n'est pas possible d'installer une terrasse au-dessus. Veillez donc à installer votre terrasse à un autre endroit qu’au-dessus des capteurs !

Les capteurs sont la plupart du temps en PEHD (polyéthylène haute densité) ou en cuivre gainé de polyéthylène. Les tubes sont installés à faible profondeur (0,60 à 1,20 mètres) et disposés en boucles. Il faut compter une moyenne de 110 euros TTC par m2 chauffé.

 

 

géothermie

La géothermie par captage vertical 

Cette technique requiert plus de moyens pour la mise en place et exige un personnel qualifié avec un savoir-faire très pointu.

Les sondes sont enfouies à une profondeur de 15 à 80 mètres, voire 100 mètres. Toutefois contrairement au captage horizontal, il n’est pas nécessaire d’avoir un terrain avec une certaine dimension pour pouvoir utiliser cette technologie. Elle peut même être mise en place avant une construction sous le vide sanitaire. Si la terre est trop friable, il faut tuber les sondes ce qui augmente le coût final de l’installation.

La chaleur en profondeur n’étant pas soumise aux variations de température en surface, elle est plus stable, ce qui rend le captage vertical plus performant.

Si vous souhaitez opter pour ce système, sachez qu’elle nécessite des démarches administratives : la déclaration préalable à la DRIRE est obligatoire.

Il faut généralement 2 puits, distants d’une dizaine de mètres, ayant chacun une surface 50x50 cm. Deux sondes de 50 mètres peuvent chauffer 120 mètres carrés habitables (en fonction de la zone climatique et de l’isolation de la maison).

Les sondes géothermiques sont constituées de 4 tubes PEHD, d’un diamètre de 25 ou 32 m. ces tubes ont la forme d’un double U, où circule en circuit fermé de l’eau glycolée.

Elles sont reliées à la pompe à chaleur et scellées dans le puits par injection d’un mélange de ciment et d’argile. Ce mélange permet d’améliorer leur conductibilité et les protège des pierres et des racines.

Comptez en moyenne 160 euros TTC par m2 chauffé.

 

 

principes des pompes à chaleur

 

La géothermie par captage sur nappe phréatique 

C’est le plus rentable en termes de consommation d’énergie, l’eau étant même en plein hiver entre 8 et 12°C. Son coefficient de performance (COP) est le plus élevé des solutions de géothermie.

Le principe est le même que pour le captage vertical, selon les régions, deux forages profonds de 30 à 100 mètres de profondeur sont creusés. Le captage doit être réalisé par un foreur professionnel et déclaré à la DREAL locale (Direction régionale de l’environnement, de l’aménagement et du logement).

Le premier forage, appelé puits d’aspiration, est en amont de l’écoulement de la nappe phréatique. La pompe à chaleur y puise les calories de l’eau et les utilise. Le second forage ou puits, appelé aussi puits de restitution, rejette l’eau refroidie dans son milieu naturel en aval.

Il existe également un système à un seul forage mais s’il est moins coûteux, il est à éviter car il est moins écologique que le précèdent. L’eau refroidie est rejetée dans une rivière, un lac, un réseau d’eaux pluviales et non plus dans la nappe d’eau.

Pour qu’une pompe à chaleur sur eau de nappe soit performante, le débit de l’eau doit être suffisant et stable dans le temps. Le débit doit être compris en 1 et 3 mètres cubes par heure.

 

Le Conseil Habitatpresto !

Que cela soit pour une PAC géothermique  ou aérothermique, il est nécessaire de faire appel à des spécialistes pour installer ce type de chauffage et l’entretenir. Les pompes à chaleur nécessitent l’intervention de professionnels ayant un savoir-faire reconnu. Ainsi pour qu’elles durent longtemps et restent performantes, un contrôle annuel est indispensable.

Ce contrôle comprendra la vérification de l’étanchéité du circuit frigorifique de votre PAC, obligatoire pour les pompes à chaleur contenant plus de 2 kg de fluide frigorigène.

Il vous permettra de continuer à vous chauffer dans le respect de l’environnement et le confort d’une installation performante !

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