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Comment fonctionne une pompe à chaleur géothermique ?

Le chauffage par géothermie recueille la chaleur enfouie sous le sol. Des capteurs souterrains se chargent de prélever les calories tandis qu’une pompe à chaleur (PAC) les retransmet au sein du foyer.

À cet effet, la pompe à chaleur géothermique utilise un fluide frigorigène pour transmettre les calories récupérées dans le sol à l’eau du système de chauffage. Ce fonctionnement se déroule en quatre phases :

1. Le fluide frigorigène, à l’état liquide, récupère les calories transmises par le sol via le liquide caloporteur. La température du fluide augmente grâce à l’énergie captée. Le fluide se transforme alors en gaz et s’évapore.

2. Le compresseur, alimenté par un moteur électrique, aspire et compresse le fluide frigorigène. À la fin de cette phase, le fluide gazeux est chaud et sous haute pression.

3. La condensation du fluide frigorigène, alors à l’état de vapeur haute pression, permet de transmettre la chaleur à l’eau de chauffage. Le gaz repasse à l’état liquide.

4. Le détendeur fait chuter la pression du fluide frigorigène et prépare le fluide liquide avant la phase d’évaporation.

Afin de capter l’énergie contenue dans le sol, il faut réaliser des travaux de forage ou de terrassement pour installer les capteurs. Il existe trois solutions de captage différentes.

Le captage horizontal

Le captage horizontal consiste à enterrer des tubes entre 0,60 et 1,20 mètre de profondeur. Le fluide caloporteur circule dans ces tubes - sous forme de serpentins - et capte la chaleur du sol à faible profondeur. Pour ce type d’installation, vous devez posséder un terrain dont la surface représente au moins 1,5 à 2 fois la surface habitable à chauffer de votre logement. Cette technique demeure la plus simple à mettre en place, à condition d’avoir l’espace requis.

Le captage vertical

Le captage vertical est la solution à privilégier dans le cadre d’une rénovation, car elle évite d’abimer une grande partie du terrain et se révèle incontournable s’il est petit. Grâce à un forage, les capteurs – qui prennent la forme de tubes en U ou double U - sont installés à une profondeur allant de 80 à 100 mètres. Plus coûteux, ce système est également plus efficace, notamment en période hivernale, puisque la terre va beaucoup moins se refroidir en profondeur.

Le captage sur eau de nappe

Le captage sur eau de nappe consiste à placer des capteurs dans un ou plusieurs puits forés à moins de 100 mètres de profondeur, afin d’utiliser la chaleur contenue dans l’eau des nappes phréatiques. Il est possible de réaliser un ou deux forages. Dans le premier cas, l’eau puisée est rejetée dans un cours d’eau ou un réseau d’eau de pluie. Dans le deuxième cas, on fore un deuxième trou pour y rejeter l’eau utilisée par la pompe à chaleur. Ce deuxième système est plus écologique et préserve la nappe.

Quels sont les composants indispensables au bon fonctionnement de la PAC ?

Il est conseillé de lire intégralement le mode d’emploi de votre pompe à chaleur géothermique, ainsi que sa fiche technique, pour veiller à son bon fonctionnement.

Les impératifs de l’installation

L’installation d’une pompe à chaleur géothermique nécessite l’intervention d’un professionnel pour un fonctionnement optimal. Sa mise en place se veut ainsi plutôt onéreuse, mais ce type de PAC reste très rentable sur le long terme. Le dispositif permet en effet de réaliser d’importantes économies d’énergie et de réduire jusqu’à deux tiers les factures de chauffage.

Par ailleurs, la pompe à chaleur géothermique exige un apport en électricité. Pour cela, il est tout à fait envisageable de miser sur une installation photovoltaïque, afin de diminuer davantage sa facture mensuelle énergétique. Enfin, il est important de rappeler qu’un entretien régulier par un professionnel est nécessaire pour le bon fonctionnement de la PAC géothermique.

Bon à savoir :

Des travaux de forage ainsi que des analyses du sous-sol sont à prévoir pour une pompe à chaleur géothermique avec captage vertical. Pour cela, il est préférable de faire appel à une société de forage spécialisée.

Besoin d’un chauffage d’appoint ?

L’installation d’une pompe à chaleur géothermique ne nécessite pas de chauffage d’appoint, tant ce dispositif est performant. Toutefois, si vous souhaitez disposer d’un chauffage supplémentaire, mieux vaut choisir un système fonctionnant au bois, plus écologique et économique. Il peut s’agir, par exemple, d’un poêle à granulés de bois, d’un insert pour cheminée ou encore d’un poêle à bûches.

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