Géothermie

La géothermie ne dépend pas des conditions atmosphériques pour fonctionner. C'est une énergie fiable et stable dans le temps.

Le principe de la géothermie consiste à extraire l'énergie contenue dans le sol, à l’aide d’une pompe à chaleur et de capteurs, pour l'utiliser sous forme de chauffage ou pour la production d’eau chaude.

LES CAPTEURS

Tout d'abord une petite explication sur les capteurs, il en existe 2 sortes :

Les capteurs horizontaux

Les capteurs sont posés dans le sol, entre 50 et 70 cm de profondeur. Ils permettent de collecter l’énergie contenue dans le sol et de la transmettre vers le générateur. Le système le plus courant et le plus facile à installer est le réseau horizontal de capteurs. Il faut prévoir 1,5 à 2 fois la surface habitable de la maison pour l’installation des capteurs.

Source : http://www.avenir-energie.com >

Les capteurs verticaux

Une sonde géothermique verticale (entre 70 et 100 m de profondeur) est utilisée pour aller puiser l’énergie de la terre. Cette solution est utilisée en cas de manque de place car seul un regard de 40 x 60 cm est nécessaire.

LES POMPES A CHALEUR GEOTHERMIQUES (PAC)

Une PAC est composée d’un compresseur, un capteur et un émetteur : le compresseur « prend des KW » sur la source froide (le terrain, une source…) grâce au capteur, et les fournit à l’émetteur (dans le local à chauffer). Le compresseur fonctionne à l’électricité. Le COP du compresseur détermine directement la facture d'électricité qui sera nécessaire pour chauffer un bâtiment.

1. Les PAC à capteurs horizontaux

Sol/sol

Source : http://www.ademe.fr

Le fluide frigorigène circule en circuit fermé dans le capteur (qui est également l'évaporateur de la pompe à chaleur) et dans le plancher chauffant (qui joue le rôle de condenseur).

Eau/eau

Source : http://www.ademe.fr

Deux circuits hydrauliques en plus du circuit frigorifique :

L'un à l'extérieur constitue le capteur enterré. L’eau glycolée transporte les calories du sol au fluide frigorigène de la pompe à chaleur;
L'autre dans la maison. Il alimente un plancher chauffant basse température ou des radiateurs ou des ventilo-convecteurs.

Sol/eau

Source : http://www.ademe.fr

Le capteur enterré, dans lequel circule le fluide frigorigène, est également l'évaporateur de la pompe. Il prélève l’énergie dans le sol. La chaleur est transmise par le fluide vers un générateur qui libère l’énergie nécessaire au chauffage

Le chauffage de la maison est assuré par un circuit hydraulique alimentant soit un plancher chauffant, soit des radiateurs ou des ventilo-convecteurs.

Comparatif des PAC géothermiques à capteurs horizontaux
	SOL/SOL	SOL/EAU	EAU/EAU
Bénéfice client
Performance (COP)	3,2 à 3,3	3,7	3,3 à 3,4
Chauffage traditionnel	non	oui	oui
Régulation par pièce	non	oui	oui
Évolutivité	non	oui	oui
Rafraîchissement par le sol en été	non	oui	oui
Technique
Fluide frigorigène : quantité pour une maison	8 à 20 kg	3 à 5 kg	2 à 3 kg
Utilisation des nouveaux fluides frigo	oui	oui	oui
Antigel dans le sol extérieur	non	non	80 à 100 litres
Climatisation par ventilo-convecteurs	oui, mais 15 à 20 kg de fluide frigo	oui	oui
Captage sur eau de nappe	non	non	oui
Sonde thermique verticale	non	non	oui
Réglementation
Nécessité d'un Avis Technique du CSTB	oui, sur l'ensemble du système	uniquement pour le tube intérieur	uniquement pour le tube intérieur
Investissement
Investissement en euros par m² équipé	60 à 95 €	60 à 95 €	60 à 95 €

Source : http://www.avenir-energie.com

Le système le plus recommandé est le système sol/eau.

2. Les pompes à chaleur sur eau de nappes, à capteurs verticaux

La chaleur du sous-sol est celle contenue dans l'eau de nappes aquifères peu profondes (moins de 100 m) captée par forage.

Dans les systèmes à un forage, l'eau de nappe prélevée est rejetée dans une rivière, un plan d'eau, ou un réseau d'eaux pluviales, après qu'on y ait prélevé les calories nécessaires.

Le système à deux forages est plus coûteux mais davantage utilisé car il évite le rejet en surface de l'eau prélevée dans la nappe. Le deuxième forage sert à réinjecter l'eau dans la nappe.

En règle générale, ces PAC sont plutôt destinées aux immeubles importants.

LES AIDES FINANCIERES

Il existe un crédit d’impôt pour les PAC à capteurs enterrés. Si vous êtes propriétaire bailleur, vous pouvez également bénéficier d’une subvention de l’Agence Nationale de l’Amélioration de l’Habitat (ANAH).

http://www.ademe.fr/particuliers/Fiches/pacg/rub6.htm http://www.outilssolaires.com/documents/credit-impot.htm

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LES POMPES A CHALEUR NON GEOTHERMIQUES

PAC sur air

Les calories nécessaires au chauffage de la maison sont puisées dans l'air extérieur. Cette source de chaleur est facilement exploitable, sans capteur important ou coûteux à installer et sans autorisation spéciale.

PAC air/air

Le chauffage est assuré par de l'air chaud qui alimentant un plancher chauffant, des radiateurs ou des ventilo-convecteurs.

PAC air/eau

Le chauffage est assuré par le biais d'un circuit hydraulique alimentant un plancher chauffant, des radiateurs ou des ventilo-convecteurs (pompe à chaleur). Ces pompes à chaleur sont réversibles et peuvent rafraîchir la maison en été.

Conditions d'utilisation :

Contrairement à la température du sol qui reste stable tout au long de l'année, celle de l'air extérieur fluctue et peut devenir très basse.

Or la performance d'une PAC est directement proportionnelle à la différence entre la température du milieu où l'on prélève la chaleur et la température de consigne du chauffage. Plus cet écart est important, moins bonne est la performance. C'est pourquoi les PAC sur air sont moins performantes que les PAC géothermiques. Il est plutôt conseillé de les installer dans des zones à climat doux, comme les zones côtières par exemple.

De plus, quand il fait froid, l'évaporateur situé en contact avec l'air extérieur peut givrer, ce qui diminue aussi l'efficacité de la PAC. C'est pourquoi ces pompes sont assorties d'une régulation qui inverse périodiquement et pour un court moment leur fonctionnement : ceci assure le dégivrage de l'évaporateur.

Dans les régions à climat rigoureux, il est nécessaire de prévoir un chauffage d'appoint qui prenne le relais de la PAC lorsque la température extérieure devient trop basse.