Pompe à chaleur géothermique : Une source d’énergie inépuisable pour votre maison

Dans un souci d’indépendance énergétique, les Français sont de plus en plus nombreux à se tourner vers les pompes à chaleur. Si les pompes aérothermiques semblent être la vedette dans ce paysage, d’autres types de pompes existent. Il s’agit notamment des pompes géothermiques et des pompes hydrothermiques. Ces deux modèles de pompes offrent, le plus souvent, des rendements bien supérieurs.

Si vous êtes à la recherche d’un système qui vous permettra de conserver un confort thermique chez vous durant ​​toutes les saisons de l’année, les pompes à chaleur géothermiques sont sûrement ce qu’il vous faut.

Pompe à chaleur géothermique : définition

Une pompe à chaleur géothermique est un mécanisme de chauffage qui capte l’énergie présente dans le sol et l’a fait passer par un processus afin de vous fournir de la chaleur ou de la fraîcheur. Il s’agit donc d’un appareil écologique, car l’énergie se trouvant dans la terre est renouvelable. Selon les experts, lorsque votre installation est bien réussie, la pompe à chaleur permet de diviser par 4 ou plus votre facture énergétique, ce qui représente une belle réussite.

Mode de fonctionnement de la pompe à chaleur géothermique

Le fonctionnement de la pompe à chaleur est en principe simple. Elle est composée d’une partie extérieure et d’une partie intérieure. La partie extérieure est pourvue de capteurs qui sont enfouis dans le sol et dont la principale fonction est de collecter l’énergie qui s’y trouve. Mais comment cela se fait qu’il y ait de la chaleur dans la terre ? Pour répondre à cette question, sachez que le sol regorge de calories provenant des roches ainsi que des magmas qui forment le noyau terrestre et qui sont constamment en activité. Le niveau de température de cette énergie se situe autour de 12 degrés. Pour cette raison, il ne s’agit pas d’une énergie dont il est possible de se servir directement. Pour cette raison, elle doit passer par un processus de transformation. Souvenez-vous que les systèmes de chauffage doivent délivrer des températures situées entre 30 et 60 °C.

Ce que fait la pompe à chaleur géothermique, c’est de faire passer l’énergie captée sous la terre par un procédé bien précis afin de vous apporter les températures dont vous avez besoin. Pour y parvenir, elle se sert d’un liquide frigorigène encore appelé fluide caloporteur. La circulation de ce dernier se fait en circuit fermé. Voici le détail des différentes étapes :

• Une pièce connue sous le nom d’évaporateur puise l’énergie du sous-sol en se servant des capteurs ;
• Cette énergie qui arrive sous forme de chaleur va vaporiser le fluide frigorigène afin que celui-ci se transforme en gaz ;
• Ce gaz va ensuite voir sa pression augmenter grâce à l’action ou à l’effet du compresseur ;
• Ensuite, le condenseur va amener cette énergie à votre circuit de chauffage ;
• Pour finir, le détendeur se charge de faire baisser la température ainsi que la pression du fluide.

Le cycle que nous venons de décrire se déroule indéfiniment pour vous apporter un confort thermique. Dans le cas d’une pompe inversible, c’est-à-dire qui peut produire aussi de la fraîcheur, la pression du gaz est réduite par le compresseur au lieu d’être augmentée. Dans tout ce processus, seul le compresseur consomme de l’énergie électrique. C’est ce qui permet à ce type de pompes d’avoir des rendements élevés.

Les différents types de captage utilisé par les pompes géothermiques

Les pompes à chaleur géothermiques sont différenciées en fonction de leur système de captage.

Le captage vertical

Ce type de captage s’impose aux personnes qui ne disposent pas d’un grand terrain. Il consiste à enfoncer dans le sol des capteurs à une profondeur moyenne d’environ 100 mètres. Ce système de captage se révèle particulièrement utile au cours de l’hiver lorsque les températures sont glaciales et que le sol est recouvert d’une épaisse couche de neige. Ces sondes ne sont pas du tout sensibles à ces écarts de températures. Le captage vertical implique des travaux assez conséquents et aussi coûteux. Il faut donc investir beaucoup au début et obtenir des autorisations administratives.

Le captage vertical dans la nappe phréatique

Si vous voulez une pompe à chaleur avec une efficacité qui bat toute concurrence, c’est ce genre de pompe qu’il vous faut. Malheureusement, il n’est pas accessible à tous. Seules les personnes dont les maisons se trouvent au-dessus d’une nappe phréatique peuvent envisager ce mode de captage. Les capteurs sont placés dans l’eau souterraine. La température de cette eau, peu importe les saisons, se trouve dans la fourchette de 8 à 12°C. La stabilité de la source d’où il tire leur énergie fait que ces pompes sont d’une très grande efficacité. Leur coefficient de performance énergétique est de 5. C’est-à-dire que pour chaque kWh d’électricité consommé, ces pompes parviennent à produire environ 5 kWh de chaleur. Une étude du sol est nécessaire avant l’installation de ces pompes. Cela engendre bien évidemment des coûts supplémentaires.

Le captage horizontal

Il s’agit sans doute du type de captage le plus répandu. Dans cette configuration, les capteurs de la pompe sont enfoncés de façon à être étalés sur le sol. La profondeur est très petite et oscille entre 60 et 120 centimètres. Les travaux ne sont pas colossaux, mais il faut pour cela disposer d’un terrain assez vaste. Cette surface doit être d’au moins 2 ou 3 fois supérieure à votre surface habitable ou à chauffer. C’est l’une des pompes à chaleur thermique les plus utilisées dans l’hexagone. Mais en raison de leur faible profondeur, les capteurs deviennent inutiles lorsque les températures connaissent des baisses importantes. Si vous êtes dans une région où les températures peuvent facilement atteindre -10 degrés, ces pompes ne sont pas conseillées.

Les différentes catégories de pompes à chaleur géothermique

Indépendamment de la façon dont les pompes à chaleur géothermique tirent l’énergie du sol, ces derniers existent en plusieurs catégories.

Les pompes à chaleurs sol-sol

C’est la pompe géothermique par excellence. Une fois que les calories sont puisées du sol et sont passées par le processus de transformation décrit plus haut, elles sont envoyées vers le système de chauffage domestique qui prend souvent la forme d’un plancher chauffant. Ce système fonctionne toujours en circuit fermé. Ces pompes sont généralement réversibles.

Les pompes à chaleur sol-eau

Dans ce type de pompes à chaleur, l’énergie collectée par les capteurs est transmise par le fluide caloporteur d’abord vers la pompe à chaleur et ensuite vers l’eau du chauffage. Cela permet non seulement de se chauffer, mais aussi d’avoir de l’eau chaude à usage sanitaire à disposition. Ces pompes sont fréquemment dotées de capteurs horizontaux et ne sont au grand jamais réversible.

Les pompes à chaleur eau glycolée-eau

Ce sont les pompes qu’il vous faut lorsque le risque que votre mécanisme ne soit victime de gel lorsque les températures sont basses, est élevé. Dans le cas de ce type de pompe, c’est une eau glycolée qui assure le transfert de la chaleur depuis le sol jusqu’au circuit de chauffage. Ce liquide porte le nom de l’eau glycolée parce qu’il contient un minimum de 20 % de glycol. C’est cela qui permet d’éviter le gel même si les températures arrivent à un extrême.

Les pompes à chaleur eau-eau

Ces types de pompes à chaleur sont encore appelés pompes aérothermiques. Leur particularité est qu’elles tirent leurs calories de l’eau se trouvant dans la nappe phréatique et la renvoie vers la maison sous forme d’eau chaude pour vous chauffer et vous fournir de l’eau chaude sanitaire. Leur rendement est très élevé.