Pompe à chaleur géothermique : énergie issue du sous-sol
Le chauffage par géothermie est particulièrement efficace et respectueux de l’environnement. Nous vous montrons en quoi consiste la pompe à chaleur géothermique et si elle constitue le meilleur choix pour votre maison.
Le fonctionnement de la pompe à chaleur géothermique peut être comparé à celui d’un réfrigérateur, mais à l’inverse. Alors que le réfrigérateur prélève de la chaleur à l’intérieur pour refroidir, la pompe à chaleur géothermique puise la chaleur dans le sol pour chauffer l’intérieur.
La pompe à chaleur air/eau et la pompe à chaleur eau/eau fonctionnent d’ailleurs selon ce même principe, à la différence près qu’elles utilisent la chaleur de l’air ambiant ou des eaux souterraines.
Pour que la pompe à chaleur puisse utiliser la chaleur du sol, il faut poser des tuyaux sous terre qui transportent du liquide. Ces tuyaux contiennent une solution saline, également appelée eau glycolée, afin d’éviter qu’ils ne gèlent. C’est pourquoi les experts parlent volontiers, lors d’une pompe à chaleur géothermique, de pompe à chaleur à base d’eau glycolée. Le terme exact est pompe à chaleur eau glycolée/eau. En effet, l’eau glycolée extrait la chaleur du sous-sol que la pompe à chaleur transmet à l’eau de chauffage.
Les sources pour la pompe à chaleur eau glycolée/eau se trouvent jusqu’à 100 mètres de profondeur dans le sol. L’on parle de systèmes énergétiques géothermiques proches de la surface, par opposition au système énergétique géothermique qui peut atteindre plusieurs centaines de mètres de profondeur et qui sert à produire de l’électricité.
La géothermie vous offre de nombreux avantages, mais aussi quelques petits inconvénients. La pose des conduits d’eau glycolée nécessite des travaux de terrassement dans le jardin. Ceux-ci sont particulièrement importants si vous souhaitez utiliser des collecteurs géothermiques horizontaux, pour lesquels vous devez disposer de suffisamment d’espace.
Les sols ne transmettent pas tous de manière aussi efficace la chaleur aux conduits d’eau glycolée. Cela affecte le rendement et rend la conception plus complexe. En outre, dans de nombreux cas, vous avez besoin d’une autorisation administrative.
Les coûts d’achat et d’installation d’un chauffage géothermique sont nettement plus élevés que ceux d’une pompe à chaleur à air ou d’une chaudière fioul ou à gaz. Cela s’explique par la complexité de l’exploitation de la source géothermique.
Pour que la chaleur de la terre parvienne dans vos pièces, il existe les possibilités suivantes.
Installation
En règle générale, les pompes à chaleur géothermiques sont conçues pour être installées à l’intérieur, dans la chaufferie. Certains modèles conviennent également à une installation extérieure. Cela permet de gagner de la place dans la chaufferie.
Sondes géothermiques
Les sondes géothermiques s’enfoncent jusqu’à 100 mètres dans le sol, en fonction de la conductivité thermique du sol et des besoins en chaleur de la maison. Tous les sous-sols ne sont pas adaptés à cette opération, comme par ex. les roches. Les forages pour les sondes géothermiques doivent être effectués par une entreprise spécialisée.
Puisque la pompe à chaleur géothermique avec sondes géothermiques récupère la chaleur à une plus grande profondeur, elle peut également utiliser des températures de source plus élevées et atteindre une efficacité optimale.
Capteurs géothermiques horizontaux
Au lieu d’utiliser des sondes géothermiques qui s’enfoncent très profondément dans le sous-sol, vous pouvez également utiliser des capteurs géothermiques horizontaux. Les capteurs géothermiques horizontaux sont des conduits d’eau glycolée que le professionnel du chauffage pose en forme de boucle dans le jardin. Ils se trouvent généralement à une profondeur de 1,5 mètre.
Outre les capteurs géothermiques horizontaux conventionnels, il existe également des modèles préfabriqués sous forme de panier ou de fossés annulaires. Ces formes de capteurs ne sont pas bidimensionnelles, mais tridimensionnelles, ce qui permet de gagner de la place.
Il est important de bien dimensionner la source de terre pour une pompe à chaleur eau glycolée/eau. Si celle-ci est trop petite, la puissance de chauffe ne suffit pas et la pompe à chaleur doit chauffer avec un thermoplongeur électrique. Cela se fait au détriment de l’efficacité. Une source trop grande coûte à son tour inutilement de l’argent.
Ce conseil et les suivants peuvent vous aider avant de vous engager définitivement pour ce type de pompe à chaleur :
Si vous souhaitez une installation avec des sondes, vous devez obtenir une autorisation administrative avant de commencer le forage.
Les capteurs géothermiques horizontaux ne nécessitent généralement pas d’autorisation, mais dans les zones de protection des eaux, une autorisation est également requise.
Veillez à l’efficacité de la pompe à chaleur géothermique. Une comparaison du coefficient de performance annuel (CPA) montre l’efficacité avec laquelle la pompe à chaleur en question utilise l’électricité pour produire de la chaleur.
Les pompes à chaleur font partie des produits qui sont dotés d’un label d’efficacité énergétique de l’Union européenne. Les pompes à chaleur géothermiques devraient réussir à obtenir le meilleur label : A+++.
Vous souhaitez utiliser un tarif d’électricité spécial pour votre pompe à chaleur géothermique ? Dans ce cas, vous devriez prévoir une capacité de stockage suffisante pour l’eau de chauffage afin de pouvoir surmonter les périodes de blocage.
Si vous optez pour une pompe à chaleur lors de la modernisation de votre chauffage, vous devez vérifier les conditions relatives aux contraintes de construction en plus des points mentionnés précédemment.
Les pompes à chaleur sont plus efficaces lorsqu’elles sont associées à un chauffage par le sol. Si aucun chauffage par le sol n’est installé dans la maison, vous devriez envisager de l’ajouter ou d’étudier des alternatives telles que des chauffages muraux, des éléments de plafond ou des radiateurs de grandes dimensions.
Si la maison est ancienne et peu ou pas isolée, il peut être judicieux d’opter pour un chauffage hybride associant une chaudière gaz à condensation et une pompe à chaleur géothermique.
Vos questions sur les pompes à chaleur géothermiques
Pour une maison individuelle, deux ou trois sondes suffisent généralement. Par conséquent, l’espace nécessaire est très réduit.
La taille du capteur géothermique horizontal dépend de la capacité du sol à conduire la chaleur. Vous pouvez toutefois estimer la surface du collecteur à l’aide d’une simple règle empirique, qui détermine que cette surface doit être environ deux fois plus grande que la surface habitable de la maison.
En combinaison avec le photovoltaïque, vous pouvez utiliser votre propre électricité pour le chauffage. La combinaison avec la thermie solaire est également judicieuse.