Tout savoir sur le chauffage par géothermie

Les roches, la terre ou encore la nappe phréatique,  sont autant de réservoirs de chaleur souterraine que l’on peut exploiter à travers un chauffage par géothermie. La technologie utilisée embarque une pompe à chaleur (PAC) parcourue par un liquide caloporteur qui récupèrera les calories avant de les restituer dans le bâtiment. Un appareil réversible pourra aussi produire du froid en été.

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Dans le cadre du chauffage par géothermie, on distingue les 3 énergies suivantes :

• La géothermie haute énergie qui prévoit des forages ayant une profondeur pouvant dépasser les 1 500 mètres. L’objectif est de puiser une température supérieure à 150 °C et qui peut atteindre 350 °C. Une telle installation est souvent déployée dans les zones connaissant une activité volcanique importante et de plus, elle est surtout utilisée pour la production d’électricité.
• La géothermie basse énergie qui exploite de l’eau souterraine dont la température est comprise entre 30 °C et 150 °C. Ici, la profondeur des excavations peut atteindre 1 500 mètres. La chaleur pompée sera utilisée dans les réseaux de chauffage urbain ou encore dans les établissements thermaux.
• La géothermie très basse énergie qui convient à un moyen de chauffage domestique et qui exploite une pompe à chaleur. La profondeur des forages est inférieure à 100 mètres et la chaleur captée est inférieure à 30 °C.

Dans le cadre de la géothermie très basse énergie, la chaleur stockée dans la terre et dans les roches provient des rayonnements solaires et des eaux pluviales. Les calories peuvent aussi provenir de l’activité radioactive des roches souterraines. L’installation comprend 4 éléments essentiels : les capteurs, la PAC, le réseau hydraulique du chauffage et le ballon d’eau chaude.

Les capteurs

Il s’agit de sondes enterrées qui captent la chaleur. Il existe plusieurs types de capteurs :

• Les capteurs horizontaux qui sont les plus courants sont composés de tuyaux en polyéthylène parcourus par un fluide caloporteur qui capturera les calories. Ces capteurs sont enterrés à 20 cm sous le point de givrage du sol, soit à une profondeur de 1 mètre environ. Comme cet enfouissement n’est pas très important, ces capteurs puiseront essentiellement la chaleur apportée par les radiations solaires. On notera que cette énergie géo-solaire peut être influencée par les variations de températures saisonnières.
• Les capteurs géothermiques verticaux qui sont enfouis jusqu’à 100 mètres sous le sol. Ils sont plus intéressants que les capteurs horizontaux puisque leur performance n’est pas influencée par les changements de saison. Ces sondes sont également parfaites pour les terrains de petite dimension.
• Le captage sur nappe phréatique ou forage à eau : ce système puise la chaleur contenue dans la nappe phréatique.

La pompe à chaleur

La  pompe à chaleur est le centre névralgique du chauffage géothermique, car elle assurera la distribution de la chaleur entre les capteurs et le bâtiment à chauffer. Son fonctionnement est similaire à celui d’un réfrigérateur. Voici le processus de production de chaleur :

• La chaleur véhiculée par le glycol est récupérée auprès d’un évaporateur.
• Le liquide caloporteur se transformera en gaz en passant dans un compresseur.
• Il transmettra ses calories au circuit hydraulique du chauffage en passant par un stade de condensation.
• Le fluide se refroidit et reprend l’état liquide avant d’être à nouveau propulsé dans le circuit. Il est important de noter que la PAC fonctionne à l’électricité et qu’elle peut être utilisée pour le chauffage et pour la production d’eau chaude en hiver. Elle peut aussi rafraîchir en été par inversion de cycle si elle est réversible.

Les radiateurs et le plancher chauffant

Les calories capturées par la PAC seront restituées à l’eau circulant dans les  radiateurs ou dans le plancher chauffant du bâtiment. Leur température peut être réglée grâce à des thermostats.

Le ballon d’eau chaude

C’est dans ce réservoir que l’eau chaude sanitaire produite par la PAC transitera avant d’alimenter les différents points d’eau de la maison.

Le chauffage par géothermie a plusieurs avantages :

• Il est économique : il permet de se chauffer à faible coût, puisque la chaleur stockée dans le sous-sol est disponible en abondance toute l’année.
• Il est performant ; surtout si le coefficient de performance de sa PAC a élevé.
• Il est écologique ; l’énergie contenue dans le sol étant renouvelable. La mise en œuvre du dispositif génère peu de gaz polluants.

Il a aussi quelques inconvénients  :

• Sa mise en place est très coûteuse, alors que son amortissement peut s’étaler sur 20 ans.
• L’encombrement des capteurs est important.
• Leur mise en place peut être fastidieuse et dépend de la configuration du terrain.

Le coût de l’installation du chauffage par géothermie peut facilement atteindre 30 000 euros pour une maison de 120 m². Ce tarif dépendra essentiellement des travaux à réaliser (tels que l’étude du sol, les forages) et des éléments du système.