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La géothermie : la chaleur de la terre

Photo : Sofath

La chaleur du soleil ne se capte pas que sur les toits... En effet, la terre stocke ces calories solaires dans ses couches supérieures. Une énergie abondante que l’on peut exploiter pour chauffer la totalité de la maison avec une pompe à chaleur géothermique.

Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur ?

La pompe à chaleur, ou PAC, est un système fonctionnant à l’électricité qui permet de valoriser une énergie puisée dans une source naturelle. Ces « sources » sont de différentes natures. Une PAC peut ainsi puiser les calories dans la terre, dans les nappes d’eau souterraines ou encore dans l’air pour les restituer dans un logement. Mais cette exploitation d’énergies renouvelables nécessite un apport en électricité pour le fonctionnement de la pompe. La PAC peut donc être considéré comme un chauffage électrique très performant.

Comment ça marche ?

Le principe de fonctionnement est identique à celui d’un réfrigérateur mais inversé. Dans un réfrigérateur, la chaleur puisée à l’intérieur de celui-ci pour en abaisser la température, est rejetée à l’extérieur. La pompe à chaleur géothermique, elle, capte les calories stockées dans le sol grâce à un réseau de capteurs enterrés. Il s’agira ensuite de les démultiplier avant de les restituer à l’intérieur de l’habitation. Cette démultiplication de chaleur est le fait d’un uide frigorigène circulant dans les capteurs. Lors de son parcours, la PAC va le faire changer d’état (liquide, gazeux) sous l’action d’un évaporateur, puis d’un compresseur et d’un condenseur et enfin d’un détendeur... ce qui aura pour conséquence de libérer de l’énergie.

Comment la chaleur est-elle diffusée ?

Les PAC géothermiques sont le plus souvent associées, à l’intérieur de la maison, à un fluide caloporteur, on parle alors de PAC sol/ eau (sol, pour la source, eau pour véhiculer la chaleur dans l’habitation) ou eau/eau (eau, pour la source, eau, pour véhiculer l’énergie). Ces installations sont donc compatibles avec des radiateurs, des planchers chauffants basse température, ou des murs chauffants. Mais la performance sera meilleure avec ces deux dernières solutions.

Photo : Sofath

Comment sont posés les réseaux ?

Il existe deux systèmes bien distincts pour puiser les calories dans le sol : le premier consiste à enterrer à une profondeur relativement faible (entre 0,6 et 1,2 m) un réseau horizontal représentant 1,5 à 2 fois la surface à chauffer. Le terme géothermique est ici impropre car ce sont bien des calories solaires qui sont puisées : on parle alors de capteur plans géosolaires. Ce système exige, de fait, un grand terrain, peu pentu, non arboré et offrant une terre compacte.

L’autre solution consiste à installer des capteurs verticaux composés de deux sondes distantes de 5 à 10 mètres et descendant entre 20 et 100 mètres de profondeur. Cette solution a une emprise au sol bien moindre que la première et peut s’appliquer même à des terrains difficiles, mais elle exige un forage... au coût élevé.

Neuf ou rénovation ?

La PAC géothermique, à capteurs horizontaux ou à sonde géothermale, exige des travaux relativement importants : depuis le terrassement –voire, le forage- et, dans l’habitat existant, jusqu’à la réfection éventuelle d’une dalle pour ceux qui optent pour la solution plancher chauffant. Cette solution reste donc réservée aux propriétaires prévoyant de gros travaux. Elle est par contre une option à prendre en considération lors d’un projet de construction neuve.

Composition d’une PAC

  • L’évaporateur permet de récupérer les calories dans l’environnement.
  • Le compresseur comprime le fluide frigorigène afin d’élever sa température.
  • Le condenseur est le second échangeur thermique du système, il restitue les calories créées qui sont transmises aux émetteurs de chauffage.
  • Le détendeur abaisse la température du fluide frigorigène pour que celui-ci retourne puiser des calories à la source.

Le COP

Le coefficient de performance permet de déterminer l’efficacité énergétique d’une PAC. Car le compresseur exige de l’électricité pour fonctionner... Mais certains systèmes font meilleur usage de cette énergie (non renouvelable) que d’autres. Ainsi le COP permet de mettre en parallèle la quantité d’énergie thermique fournie par rapport à la quantité d’énergie électrique consommée.  

Repères qualité

NF PAC est une marque permettant de mettre en valeur les PAC les plus performantes. Le COP minimal exigé pour obtenir ce marquage est de 3,3.

QualiPAC (RGE) est une procédure qualité d’un installateur compétent, qui s’engage à poser du matériel NF PAC. 

 

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