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On entend de plus en plus parler de la pompe à chaleur (PAC). Aujourd’hui, deux technologies différentes existent : l’aérothermie et la géothermie. Focus sur la géothermie ! Le fonctionnement de ce type système de chauffage passe par la récupération de la chaleur du sol de votre terrain ainsi que par un peu d’électricité pour le fonctionnement du condenseur. L’objectif est de comprendre comment fonctionne la géothermie, si cette technologie peut vous correspondre en prenant en compte les différentes contraintes d’installation.
Qu’est-ce que c’est ?
Une pompe à chaleur (PAC) est un système capable de produire l’eau de chauffage et l’eau chaude sanitaire de votre logement. Lorsqu’on indique qu’une pompe à chaleur est géothermique, cela précise que l’appareil va fonctionner en récupérant la chaleur de la terre / du sol de votre terrain pour produire de l’énergie. Cette technologie s’oppose à l’aérothermie. La pompe à chaleur aérothermique récupère les calories contenues dans l’air pour produire de l’énergie. Elle obéit aux lois de la thermodynamique pour venir chauffer l’eau de votre circuit de chauffage.
Le fonctionnement d’une pompe à chaleur géothermique ?
Le système de captage dans le sol
Le fonctionnement d’une pompe à chaleur (PAC) géothermique se fait grâce à des capteurs thermiques qui vont venir capter la chaleur contenue dans le sol, dans la terre. Les capteurs ne sont pas positionnés profondément et les calories récupérées sont donc ceux conservées par le sol provenant du rayonnement solaire et de l’eau de pluie. On peut presque parler d’un système solaire ou thermodynamique car c’est ce rayonnement qui chauffe majoritairement la terre.
Le rôle du fluide frigorigène
La chaleur captée et valorisée par le système de votre appareil sera distribuée à votre circuit de chauffage. Comment la chaleur récupérée dans le sol par les capteurs est-elle valorisée ? Le fonctionnement se fait grâce au fluide frigorigène. En effet, ce fluide frigorigène va permettre de passer d’un état liquide à un état gazeux à basse température grâce à la chaleur récupérée dans le sol de votre terrain.
La transformation en eau chaude pour vos radiateurs / plancher chauffant
Le gaz obtenu va ensuite être compressé et chauffé dans le compresseur puis envoyé au condenseur qui change à nouveau l’état du fluide en le transformant de l’état de gaz à liquide. Le fluide frigorigène permettra de réchauffer le circuit d’eau chaude. Ensuite l’eau devenue chaude sera propulsée dans le circuit de chauffage et donc dans les appareils chauffant votre maison. Attention, la pompe à chaleur géothermique ne fonctionnera qu’avec un plancher chauffant et ou des radiateurs basse température.
Le système fonctionne grâce à une énergie renouvelable : la chaleur du sol mais le condenseur fonctionne grâce à une alimentation électrique. Ce système géothermique consommera donc de l’électricité. Cette consommation électrique sera plus importante dès lors que la température extérieure enregistrera de gros écarts avec la température intérieure car le condenseur sera plus sollicité.
Les différents types de capteurs
Les travaux d’installation de la pompe à chaleur (PAC) géothermique et de ses capteurs dans le sol devront être réalisés par un ou plusieurs professionnels. Comme la géothermie nécessite dans tous les cas d’installer des capteurs dans le sol à l’extérieur, ce mode de chauffage a plus de chance de vous convenir si vous habitez en maison. Il existe différents types de réseaux de captages que vous pouvez envisager selon la configuration de votre terrain et le type de travaux que vous êtes prêts à réaliser dans votre jardin. Voici les différentes solutions de capteurs qui s’offrent à vous pour le fonctionnement de votre PAC géothermique.
Les capteurs horizontaux.
Le captage horizontal est la solution la plus facile à installer et donc celle qui est la plus utilisée en France à l’heure d’aujourd’hui. En effet, ce circuit sera enterré entre 0,60 et 1,20 mètre de profondeur. Les capteurs sont horizontaux : il vous faudra donc une certaine étendue de terrain puisque la surface de captage doit être au moins égale à 1,5 fois la surface à chauffer.
Les capteurs verticaux.
Ces capteurs sont parfois appelés sondes géothermiques. Si votre terrain n’a pas une surface suffisante, le captage vertical sera la solution à envisager. Une autre raison qui peut vous amener à choisir ce type de captage est le fait d’être en rénovation et non dans une installation neuve : cette solution évite d’abimer une grande surface de terrain. Un forage permettra d’installer ces capteurs à une profondeur pouvant aller jusqu’à 100m. Bien entendu, il faudra donc creuser à une profondeur supérieure par rapport à des capteurs horizontaux. L’installation sera également plus efficace car moins exposée aux changements de température. L’inconvénient de cette solution est son prix plus élevé du fait de l’intervention d’une société spécialisée pour le forage en profondeur afin d’y installer le système de captage.
Les capteurs sur nappe phréatique.
Si votre maison est située au-dessus d’une nappe, ces solutions de captage peuvent être envisagées. Les capteurs seront alors placés de manière verticale dans un ou plusieurs puits de captage et fonctionneront grâce à la chaleur de l’eau. L’inconvénient est qu’elle implique une quantité d’eau / de liquide prélevée importante sur la nappe phréatique sous votre terrain. De plus, le prix est élevé. Cette technologie est parfois également désignée par la désignation eau / eau ou encore plus rarement par le terme pompe à chaleur hydrothermique ou aquatermique.
Les gammes de prix
Les prix moyens
Les pompes à chaleur géothermiques présentent de bonnes performances mais aussi un coût plus élevé qu’une pompe à chaleur aérothermique et beaucoup plus élevé qu’une chaudière à condensation. En effet, le prix moyen de ce système de chauffage se situe à titre indicatif autour des 13 000€. Consultez notre article dédié aux prix des pompes à chaleur en cliquant ici.
Les aides de l’état pour le financement des pompes à chaleur
Différentes aides de l’état très avantageuses existent en 2019 pour faciliter l’achat de systèmes favorisant l’environnement comme MaPrime Rénov’, la prime coup de pouce ou encore certaines subventions de l’Anah.
La prime coup de pouce est une aide généralement comprise entre 2500 et 5 500€. Enfin le programme « Ma Prime Rénov’» est une nouvelle subvention 2020 attribuée par l’Anah (Agence Nationale de l’Habitat). Cette dernière a définitivement remplacé le crédit d’impôt depuis le 1er octobre 2020. En bénéficiant de ces aides, le prix que vous payerez sera donc réduit.
Notre simulateur qui calcule votre prime énergie chauffage estime ce à quoi vous pourrez prétendre.
Les avantages d’une pompe à chaleur géothermique
Un confort optimal
Les pompes à chaleur permettent de bénéficier d’un confort optimal grâce à la production d’eau de chauffage (pour vos radiateurs ou plancher chauffant), de la production d’eau chaude sanitaire (pour tous les points d’eau de votre maison) et même de la production de fraîcheur pendant l’été (si votre modèle est réversible et que vous possédez un plancher chauffant).
Ce type de PAC vous permettra de bénéficier d’une puissance de chauffe supérieure à celle d’une pompe à chaleur aérothermique. Par conséquent, même si son prix est plus élevé qu’une pompe à chaleur air / eau, elle aura l’avantage de ne pas vous forcer à investir dans un appareil supplémentaire (fonctionnant à l’énergie gaz ou solaire par exemple) pour répondre complément à votre besoin. En effet, la température du sol reste plus chaude pendant l’hiver que celle de calories contenues naturellement dans l’air. Elle n’aura donc pas de problème à fonctionner dans un climat rigoureux.
Une performance élevée et des économies d’énergie
Les pompes à chaleur (PAC) géothermiques constituent des solutions enregistrant d’excellents rendements énergétiques que l’on peut mesurer grâce à un indicateur : le COP. Mais le COP d’une pompe à chaleur, qu’est-ce que c’est ? COP signifie coefficient de performance. La performance et les rendements très intéressants signifient que votre pompe à chaleur aura besoin de peu d’électricité pour fournir votre eau de chauffage et / ou votre eau chaude sanitaire. Par conséquent, votre pompe à chaleur géothermique vous permettra de réaliser non seulement des économies d’énergie mais également des économies sur vos factures ! Les pompes à chaleur fonctionnant par géothermie sont donc écologiques et économiques.
Une amélioration thermique et énergétique de votre maison
Enfin, des travaux d’installation d’une pompe à chaleur représentent une amélioration thermique et énergétique de votre maison qui vous permet de bénéficier d’un confort thermique optimisé. C’est un vrai plus à valoriser en cas de revente par rapport à une vieille chaudière (fonctionnant avec une énergie fioul, électricité ou gaz par exemple).
Crédits photos IStock
