Pompes à chaleur Air Eau et Air Air Comment fonctionne une pompe à chaleur géothermique ?

Comment fonctionne une pompe à chaleur géothermique ?

Vous souhaitez réduire vos dépenses énergétiques et ne savez pas vers quel système de chauffage vous tourner ? Peut-être que vous hésitez à installer une pompe à chaleur géothermique. Nous vous expliquons tout ce qu'il faut savoir sur cet appareil peu commun !

1. Quelles sont les particularités de la pompe à chaleur géothermique ?
2. Quels sont les trois types de géothermie ?
3. Quels sont les avantages et inconvénients de la géothermie ?
4. Quels sont les prix et les aides financières à l'installation d'une PAC géothermique ?

L’info IZI
La géothermie, c’est un processus de récupération de l’énergie calorifique interne de la terre. La chaleur provient notamment du noyau terrestre, composé de roches et de magma. Ces calories sont ensuite converties en chaleur ! Dans le cas qui nous intéresse, c’est la pompe à chaleur qui s’occupe d’effectuer cette conversion.

Quelles sont les particularités de la pompe à chaleur géothermique ?

Les pompes à chaleur géothermiques sont moins courantes que les modèles aérothermiques. Mais leur fonctionnement est similaire :

✔️ Une pompe à chaleur géothermique fonctionne grâce à des capteurs enterrés.

✔️ Les calories absorbées par ces derniers dans le sol se retrouvent donc dans le circuit de chauffage.

✔️ À leur contact, le fluide frigorigène se change en gaz afin de chauffer votre eau et votre logement. Celui-ci revient par la suite à l’état liquide, et le cycle recommence.

Les pompes à chaleur géothermiques ont l’avantage d’être très efficaces, été comme hiver. Un chauffage d’appoint n’est donc que très rarement nécessaire. C’est le cas lorsque la température du sol descend en dessous des -10 degrés. 

La PAC peut également assurer la production d'eau chaude sanitaire. 

Le processus est similaire aux autres pompes à chaleur existantes. C’est simplement la source d’énergie qui varie selon le modèle (on distingue donc les PAC géothermiques des modèles de pompe à chaleur air/air et des modèles de pompe à chaleur air/eau).

Il existe trois styles de pompes à chaleur géothermiques. Chaque modèle est adapté à la superficie de votre logement, et de votre terrain. 

Quels sont les trois types de géothermie ?

La pompe à chaleur sol-eau en captage horizontal

Ce modèle de pompe à chaleur puise son énergie grâce à des capteurs horizontaux. Ces derniers sont enterrés à faible profondeur (80 à 120 cm). L’installation est donc moins contraignante techniquement parlant. Attention, il est toutefois nécessaire de disposer d’un terrain au moins aussi grand que la surface habitable de la maison. De plus, c’est la solution la moins performante des trois en matière de chauffage. Dans certains cas, un chauffage d’appoint peut être nécessaire en hiver. Ce modèle de pompe à chaleur devient nettement moins efficace à partir du moment où la température du sol est très basse (inférieure à -10 degrés).

La pompe à chaleur sol-eau à captage vertical

Si vous choisissez cette solution, le capteur est cette fois enterré à la verticale dans le sol. En effet, la sonde peut être enterrée jusqu’à 100 mètres de profondeur. Cette installation s’adresse notamment aux propriétaires de terrains plus petits. Ce modèle est également plus adapté en hiver, par rapport à la pac à captage horizontal, pour amener la chaleur. Les calories proviennent d’un niveau plus chaud de la terre que pour une installation à captage horizontal. Le rendement est donc meilleur.

La pompe à chaleur en captage vertical dans la nappe phréatique

Si votre logement est situé au-dessus d’une nappe phréatique, c’est la solution idéale. En effet, ce système est très efficace. La température de l’eau dans les nappes est toujours située entre 8 et 12 degrés, et ce, quel que soit le mois de l’année. Cette solution nécessite donc d’enterrer la sonde dans la nappe phréatique. Deux forages différents sont nécessaires. Le premier prélève la chaleur de l’eau. Le second permet de rejeter l’eau froide. Compte tenu de l’installation nécessaire, c’est également la plus onéreuse des trois présentées.
Si vous vous orientez vers un modèle à captage vertical, il est obligatoire de faire une déclaration supplémentaire auprès de la Direction régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement (DRIRE).

Quels sont les avantages et les inconvénients de la géothermie ?

Ce système de chauffage présente donc de nombreux avantages. Néanmoins, de nombreux facteurs sont à prendre en compte avant de franchir le cap.

La pompe à chaleur géothermique est particulièrement efficace lorsqu’elle est associée à des émetteurs basse température. La différence de température entre le sol et l’appareil de chauffage est effectivement primordiale.

C’est pourquoi les planchers chauffants et les radiateurs basse température sont souvent privilégiés lors de l’installation d’une pac géothermique. Le souci, c’est que ces émetteurs basse température représentent un investissement supplémentaire considérable. 

Rares sont les propriétaires à installer un plancher chauffant en rénovation, le neuf sera souvent privilégié. Et même lorsque c’est le cas, il est nécessaire de changer le circuit de chauffage. Néanmoins, si vous avez la possibilité d’associer les deux, la pompe à chaleur peut rafraîchir quasi gratuitement votre logement pendant l’été.

Reste le principal souci d’une PAC géothermique, son prix élevé. Et il n’est pas forcément signe de fiabilité sur la durée. Une extension de garantie est indispensable afin d’anticiper de potentiels problèmes. D’autant plus que ces derniers sont courants. En effet, de nombreuses pièces sont non remplaçables. Il est souvent nécessaire de changer tout un module du circuit de chauffage, voire la pompe à chaleur dans son entièreté.

De même, les démarches administratives sont beaucoup plus complexes que pour une pompe à chaleur aérothermique. Une autorisation en mairie sera obligatoire pour toutes les pompes à chaleur géothermiques. 

👍
Avantages
👎
Inconvénients
Coefficient de performance élevé (COP) : entre 4 et 5 Appareil onéreux : entre 10 000 et 20 000 € selon les modèles

Énergie propre et renouvelable : aucun rejet de CO2 dans l’atmosphère

Démarches administratives parfois longues : autorisation de forage, etc…

Éligible aux aides financières gouvernementales (MaPrimeRénov’...)

Nécessite de disposer d’un terrain

Fonctionnement peu coûteux

Faible nombre d’entreprises spécialisées

PAC adaptée pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire

Fiabilité et durée de vie limitées (pièces fragiles et difficilement remplaçables, etc…)

Pas de stockage de combustible à prévoir

Quels sont les prix et les aides financières à l'installation d'une pac géothermique ?

Installer une pompe à chaleur géothermique demande un investissement conséquent. En effet, les prix peuvent varier entre 12 000 et 20 000 €. 

Les solutions à captage horizontal sont les moins coûteuses. À l’inverse, les pompes puisant la chaleur de la terre dans le sol en profondeur ou dans les nappes phréatiques sont bien plus chères. Le forage est une opération technique et longue. Le faible nombre d’installateurs qualifiés explique également ces prix très élevés. Ces prix sont toutefois compensés par des capteurs verticaux plus efficaces et un meilleur rendement de la chaleur de l'appareil.

Heureusement, de nombreuses aides financières existent afin de soulager en partie le poids de cet investissement onéreux :

👉🏻 MaPrimeRénov’

 

👉🏻 L’Éco-prêt à taux zéro 

 

👉🏻 Un taux de TVA réduit

 

👉🏻 Les aides de l’ANAH (non cumulables avec MaPrimeRénov’)

 

👉🏻 Aides supplémentaires selon les collectivités territoriales

Toutes les aides financières ne sont pas cumulables, nous vous recommandons donc de vérifier votre éligibilité à chacune d'entre elles afin de sélectionner le dispositif d'aide (ou l'ensemble d'aides cumulées) le plus approprié à votre projet.

 Les difficultés liées à l’installation d’une PAC limitent le nombre d’installateurs qualifiés. De même, nombreux sont les clients réticents à l’idée de devoir procéder à des travaux de forage dans leur jardin. De ce fait, les pompes à chaleur géothermiques sont peu vendues et très rares.

Toutefois, la géothermie reste un des systèmes de pompe à chaleur les plus performants qui existent. C’est particulièrement vrai en utilisant une PAC qui fonctionne avec des capteurs verticaux. Son prix élevé est en partie compensé par les nombreuses aides financières disponibles. Enfin, les économies d’énergie réalisées sont importantes, surtout si vous remplacez un système de chauffage ancien. Ces économies rentabilisent le coût de la pompe à chaleur au bout d’environ cinq ans.

Nous vous invitons également à vous rendre sur nos pages dédiées aux pompes à chaleur aérothermiques. Plus sensibles aux aléas climatiques, les modèles de PAC air/air ou air/eau disposent également d'atouts intéressants pour la rénovation de votre système de chauffage. Le tout, pour un budget d'investissement et des contraintes moins conséquents.

Vous souhaitez installer une pompe à chaleur dans votre logement ?

Prenez conseil auprès de nos experts pour trouver le modèle adapté à vos besoins.

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