Comment fonctionne une pompe à chaleur géothermique ?

La pompe à chaleur géothermique capte la chaleur du sol pour chauffer efficacement les logements. Ce système utilise une énergie renouvelable inépuisable.

Ce qu’il faut retenir :

• La PAC géothermique fonctionne grâce à des capteurs enfouis qui collectent la chaleur pour l’intégrer au circuit de chauffage.
• Trois modes de captage sont possibles selon le terrain : horizontal, vertical ou sur nappe phréatique.
• Des aides financières, comme MaPrimeRénov’ et l’éco-PTZ, facilitent l’installation en réduisant considérablement le coût total du projet.

Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur géothermique ?

Une pompe à chaleur géothermique capte la chaleur contenue sous terre pour assurer le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire. Ce système exploite les calories du sol grâce à des capteurs enfouis. Elles sont ensuite transformées en énergie thermique pour alimenter le circuit de chauffage ou un plancher chauffant.

La PAC géothermique fonctionne avec un fluide frigorigène qui transmet la chaleur captée au système de chauffage. Ce processus offre un confort thermique constant, quelle que soit la température extérieure. La PAC géothermique est reconnue pour son efficacité énergétique et son faible impact écologique. Elle consomme peu d’électricité et réduit les émissions de CO2.

Il existe plusieurs types de pompes à chaleur géothermiques, adaptées à vos besoins :

1. Sol-sol : capte la chaleur du sol et la restitue directement au chauffage.
2. Sol-eau : transmet la chaleur à l’eau du circuit de chauffage.
3. Eau-eau : puise dans une nappe phréatique pour chauffer ou rafraîchir.
4. Eau glycolée-eau : utilise un fluide caloporteur mélangé à de l’antigel pour transporter la chaleur.

Les différents modes de captage pour une PAC géothermique

La pompe à chaleur géothermique capte la chaleur du sol grâce à trois principaux modes de captage :

Captage horizontal

Le captage horizontal utilise des capteurs enterrés à faible profondeur, entre 80 et 120 cm sous terre. Ces capteurs couvrent une surface importante, environ deux fois la surface à chauffer. Ils récupèrent les calories du sol pour les transmettre à la PAC via un fluide frigorigène.

Cette méthode nécessite un grand terrain dégagé sans arbres ni construction. Elle est idéale pour les maisons avec un espace extérieur suffisant. Ce type de captage offre une installation plus simple et un coût généralement inférieur aux autres options.

Captage vertical

Le captage vertical repose sur des sondes enfouies profondément, jusqu’à 100 mètres sous terre. Cette méthode est parfaite pour les petits terrains, car elle demande peu de surface au sol.

Les sondes puisent la chaleur des couches profondes, où la température reste stable, même en hiver. Cela garantit un rendement élevé et un confort thermique optimal. Cependant, cette solution nécessite un forage spécifique, ce qui augmente les coûts d’installation.

Captage sur nappe phréatique

Le captage sur nappe phréatique utilise l’eau souterraine comme source de chaleur. Des capteurs plongés dans la nappe puisent les calories pour les transférer au circuit de chauffage.

Ce système est très performant, car la température de l’eau reste stable toute l’année. L’eau peut ensuite être réinjectée dans la nappe ou évacuée dans un autre point d’eau naturel. Ce captage est adapté aux régions riches en nappes phréatiques, mais il nécessite des démarches administratives et un entretien régulier.

Les avantages et les contraintes d’une PAC géothermique

La pompe à chaleur géothermique offre des performances élevées et un faible impact écologique. Cependant, elle présente aussi quelques contraintes à connaître.

Les avantages

Une PAC géothermique utilise une énergie renouvelable inépuisable issue du sol, ce qui la rend écologique et respectueuse de l’environnement. Son fonctionnement ne dépend pas des variations de température extérieure, garantissant un confort thermique constant toute l’année.

Les économies d’énergie sont significatives, réduisant votre facture de chauffage jusqu’à 70 %. Ce système fonctionne aussi bien avec des planchers chauffants qu’avec des radiateurs basse température. La PAC géothermique est réversible, permettant de rafraîchir l’habitat en été. Enfin, plusieurs aides financières, comme MaPrimeRénov’ ou l’éco-PTZ, facilitent son acquisition et son installation.

Les contraintes

L’installation d’une PAC géothermique nécessite des travaux importants, comme le forage ou la pose de capteurs horizontaux. Un terrain adapté est indispensable. Celui-ci doit être suffisamment grand pour un captage horizontal ou accessible pour un captage vertical.

Les coûts d’installation sont élevés, pouvant atteindre plusieurs milliers d’euros pour une solution complète. Par ailleurs, des démarches administratives, comme l’autorisation de forage, peuvent être obligatoires. Enfin, un entretien régulier des sondes et du fluide frigorigène est nécessaire pour garantir une performance optimale sur le long terme.

Comment bien choisir une PAC géothermique ?

Pour choisir une pompe à chaleur géothermique adaptée à votre situation, voici les critères à considérer :

• La taille du terrain : un captage horizontal exige un terrain vaste, environ deux fois la surface à chauffer. Par contre, un captage vertical est idéal pour les terrains restreints. Assurez-vous que le sol est accessible pour le forage ou le terrassement requis.
• Le type de captage adapté : selon votre terrain, optez pour des capteurs horizontaux ou verticaux. Vous pouvez aussi choisir un captage sur nappe phréatique si l’eau souterraine est disponible. Chaque méthode influence les coûts et les travaux nécessaires.
• Les besoins énergétiques du logement : identifiez vos besoins en chauffage et en eau chaude sanitaire. Une PAC doit être dimensionnée en fonction des émetteurs (radiateurs et plancher chauffant) et du volume à chauffer.

Faites appel à un installateur certifié RGE pour vous conseiller et garantir une installation adaptée et conforme.Cela vous permet aussi d’accéder aux aides financières, réduisant le coût global de votre projet.

Comment installer une PAC géothermique ?

L’installation de ce type de PAC est un processus complexe qui nécessite une étude préalable. Voici les étapes à suivre :

1. L’analyse du terrain : un professionnel certifié RGE évalue les caractéristiques de votre terrain. Il détermine si un captage horizontal, vertical ou sur nappe phréatique est le plus adapté. La surface disponible, la profondeur des nappes et la nature du sol influencent cette décision.
2. Le dimensionnement du système : la puissance de la PAC géothermique doit être calculée en fonction des besoins en chauffage et du volume à chauffer. Il faut aussi prendre en compte le type d’émetteurs (radiateurs, plancher chauffant). Cette étape est importante pour éviter une surconsommation énergétique.
3. Les travaux de captage : si vous choisissez un captage horizontal, des capteurs sont enfouis à une faible profondeur (80 à 120 cm) sur une surface importante. Pour un captage vertical, des sondes géothermiques sont forées jusqu’à 100 mètres pour récupérer la chaleur profonde. Enfin, si vous optez pour un captage sur nappe phréatique, installez des puits pour puiser l’eau souterraine. Cela permet aussi de la réinjecter après usage.
4. Le raccordement : la PAC est reliée au circuit de chauffage, au ballon d’eau chaude et à vos émetteurs (planchers chauffants, radiateurs).
5. La mise en service : enfin, l’installateur vérifie les performances du système, le bon fonctionnement du compresseur et l’efficacité énergétique.

Quelles aides financières pour installer une PAC géothermique ?

L’installation d’une pompe à chaleur géothermique peut bénéficier de plusieurs aides financières, réduisant le coût total du projet. Voici les principales subventions disponibles :

• MaPrimeRénov’ : cette aide, attribuée par l’Anah, est accessible à tous les ménages, avec des montants variant selon les revenus. Pour une PAC géothermique, vous pouvez obtenir jusqu’à 11 000 €. Cette prime facilite l’investissement dans un système de chauffage écologique et économique.
• TVA réduite : la pose d’une PAC géothermique bénéficie d’un taux de TVA réduit à 5,5 %. Cette mesure s’applique aux équipements et aux travaux réalisés par un professionnel certifié RGE.
• Eco-PTZ : ce prêt à taux zéro permet de financer les travaux sans payer d’intérêts. Vous pouvez emprunter jusqu’à 30 000 €, remboursables sur 15 ans.

Ces aides favorisent la transition énergétique en rendant l’installation d’une PAC géothermique plus accessible. Cumulées, elles réduisent significativement votre investissement initial tout en vous permettant de réaliser des économies d’énergie sur le long terme.

Focus sur le chauffage par géothermie

Le chauffage par géothermie utilise les calories naturellement présentes dans le sol pour produire de la chaleur. Ces calories, extraites grâce à des capteurs enfouis, sont transformées en énergie thermique par une pompe à chaleur géothermique. Ce système offre une chaleur stable et confortable, indépendamment des variations de température extérieure.

Deux types de captage sont disponibles :

• Le captage horizontal : les capteurs sont enterrés entre 60 cm et 120 cm sous terre. Ils ont besoin d’une surface équivalente à 1,5 à 2 fois la surface habitable.
• Le captage vertical : des sondes plongées jusqu’à 100 mètres de profondeur permettent une meilleure efficacité thermique, idéale pour les terrains restreints.

Les calories collectées sont transférées via un fluide caloporteur à la pompe à chaleur. Cette dernière les diffuse ensuite dans le circuit de chauffage. Ce mode de chauffage est compatible avec des émetteurs comme les radiateurs basse température ou les planchers chauffants.

La géothermie est une solution écologique et durable. Elle améliore la performance thermique des logements, réduit les émissions de CO2 et favorise les économies d’énergie sur le long terme. Ce système contribue à la transition énergétique en exploitant une énergie renouvelable inépuisable.