Géothermie
Chaque jour, notre planète absorbe de l'énergie solaire qu'elle stocke sous forme de calories dans le sol. Pour peu qu'on sache l'exploiter, cette réserve de chaleur réapprovisionnée en permanence est inépuisable et gratuite.
Capter cette énergie thermique, la transformer pour la rendre utilisable, s'en servir pour chauffer les habitations, c'est possible grâce à une machine maintenant bien au point : la pompe à chaleur géothermique.
Cet équipement présente des performances très intéressantes, puisque, pour un kilowatt-heure d'énergie électrique consommé, il restitue trois à quatre kilowatt-heures de chaleur pour votre logement. Une bonne partie de votre chauffage peut donc être assurée par une énergie gratuite, renouvelable et non polluante prélevée dans le sol.
Parmi tous les types de pompes à chaleur existantes, les PAC géothermiques sont les plus performantes. Les procédés mis en oeuvre sont bien au point, robustes et fiables.
Une première différence, les capteurs horizontaux et les capteurs verticaux
Capter les calories
Les capteurs peuvent être placés en configuration horizontale ou verticale. Dans ce dernier cas, on parle aussi de sondes géothermiques verticales. - Les capteurs horizontaux sont des tubes de polyéthylène ou de cuivre gainés de polyéthylène. Ils sont installés en boucles enterrées horizontalement à faible profondeur (de 0,60 m à 1,20 m). Dans ces boucles circule en circuit fermé de l'eau additionnée d'antigel ou le fluide frigorigène de la pompe à chaleur (selon la technologie employée).
- Les capteurs verticaux sont constitués de deux tubes de polyéthylène formant un U installés dans un forage (jusqu'à 80 m de profondeur) et scellés dans celui-ci par du ciment. On y fait circuler en circuit fermé de l'eau additionnée de liquide antigel.
Bien dimensionner les capteurs
La longueur totale des tubes d'un capteur horizontal dépasse plusieurs centaines de mètres. Ils sont repliés en boucles distantes d'au moins 40 cm, pour éviter un prélèvement trop important de la chaleur du sol. Dans le cas contraire, il y aurait risque de gel permanent du sol.
On estime la surface de capteur nécessaire de 1,5 à 2 fois la surface habitable à chauffer. Pour une maison de 150 m2 ,le capteur occupera entre 225 et 300 m2 de votre jardin.
Pour les capteurs verticaux, deux sondes géothermiques de 50 m de profondeur conviennent pour chauffer une maison de 120 m2 habitables.
L'emprise au sol est minime par rapport à des capteurs horizontaux.
Prendre quelques précautions
Les capteurs horizontaux doivent respecter certains principes de pose :- Pelouse, massifs de fleurs et buissons peuvent cohabiter avec le capteur horizontal enterré.
- La surface au-dessus du capteur doit être perméable (pas de terrasse ou de construction) et ne pas être traversée par des réseaux d'eau (risque de gel).
- Le terrain ne doit pas être trop pentu, pour ne pas avoir à faire de remblai. Un sol rocheux est moins favorable qu'un sol meuble.
Les sondes géothermiques sont plus délicates à poser. Il est nécessaire de faire appel à une entreprise de forage qualifiée (le bureau de recherches géologiques et minières - BRGM- gère une liste de foreurs engagés dans une démarche de qualité) et de respecter les procédures administratives concernant la protection des sous-sols.
Choisir une configuration
Actuellement, en France, ce sont les configurations avec capteurs horizontaux qui sont les plus répandues. Ces systèmes sont les moins coûteux mais nécessitent de disposer d'une surface de terrain suffisante. Ils sont donc surtout réservés au chauffage des maisons individuelles.
Les configurations verticales sont très bien développées à l'étranger et l'on commence à voir des réalisations en France. Ces systèmes sont plus coûteux mais sont un peu plus performants. Leur emprise au sol est nettement plus réduite. Ils peuvent donc convenir pour chauffer des maisons individuelles, mais surtout de petits ensembles de logements et d'immeubles de bureaux qui sont limités par la surface environnante.
Les technologies de pompes à chaleur
Les constructeurs ont mis au point différents procédés de pompes à chaleur. La principale différence tient à la nature des fluides circulant dans les capteurs et les émetteurs de chauffage, et donc à la technologie des PAC utilisées.- Le procédé à détente directe
- Le procédé avec fluide intermédiaire
- Le moyen terme ou procédé mixte