Tout savoir sur les pompes à chaleur géothermiques

Comment fonctionne une pompe à chaleur géothermique ?

Comme toutes les autres pompes à chaleur, la pompe à chaleur eau glycolée/eau fonctionne selon le même principe : la chaleur du sol sert de source naturelle et ses calories sont transférées au fluide frigorigène. Celui-ci s'évapore et est davantage comprimé à l'aide d'un compresseur. Cela accroît non seulement sa pression, mais également sa température. La chaleur qui en résulte est absorbée par un échangeur de chaleur (condenseur) et transférée au système de chauffage.  

Par principe, la chaleur géothermique peut être extraite via une pompe à chaleur de deux façons : soit à l'aide de capteurs géothermiques disposés à proximité de la surface, soit à l'aide de sondes géothermiques qui pénètrent jusqu'à 100 mètres sous terre. Nous allons étudier les deux versions dans les paragraphes suivants.

Le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur

Comment installer une pompe à chaleur géothermique ?

Les collecteurs géothermiques sont disposés dans le sol

Pour extraire la chaleur géothermique, un système de conduites est disposé à l'horizontale, en forme de serpentin, en dessous de la ligne de gel. La profondeur se situe à environ 1 ou 2 mètres sous la surface de la pelouse ou du sol. L'eau glycolée, composée d'un liquide antigel, circule dans le système de conduites qui absorbe l'énergie thermique et la transfère à l'échangeur de chaleur. La taille de la zone de collecteurs dépend, entre autres choses, de la demande en chaleur dans le bâtiment en question. En pratique, elle correspond à 1,5 à 2 fois la surface devant être chauffée. Les collecteurs géothermiques absorbent l'énergie thermique à proximité de la surface. L'énergie est fournie par le rayonnement solaire et l'eau de pluie. Par conséquent, la condition du sol joue un rôle décisif pour le rendement énergétique des collecteurs. Il est important que la zone au-dessus du système de conduites ne soit pas recouverte d'asphalte ni construite.

Les sondes géothermiques extraient la chaleur des couches plus profondes de la terre

Les sondes sont une alternative aux collecteurs géothermiques. Grâce à des forages, les sondes géothermiques sont placées dans le sol à la verticale ou de manière inclinée. De l'eau glycolée y circule également, absorbant la chaleur géothermique à une profondeur de 40 à 100 mètres et la transférant à un échangeur de chaleur. À partir d'une profondeur d'environ 10 mètres, la température reste constante tout au long de l'année. Ainsi, les sondes géothermiques fonctionnent de manière efficace même lorsque les températures extérieures sont très basses. De plus, elles ne nécessitent que peu d'espace par rapport aux collecteurs géothermiques, et peuvent également servir au rafraîchissement en été. La profondeur du forage dépend également de la demande en chaleur et de la conductibilité thermique du sol. Étant donné que plusieurs strates contenant la nappe phréatique sont traversées lors d'un forage allant jusqu'à 100 mètres, il faut obtenir des permis pour les forages.

Quels sont les avantages et les inconvénients de la PAC eau glycolée/eau ?

Le principal frein à l'installation d'une pompe à chaleur géothermique est son prix. En effet, l'investissement pour ce type d'appareil reste élevé à cause du coût du captage. Toutefois, en dehors de ce point, les avantages sont très nombreux.

Grâce à son utilisation de l'énergie géothermique, une pompe à chaleur eau glycolée/eau est un moyen de chauffage efficace. L'énergie géothermique est constituée de l'énergie thermique disponible sous la surface de la terre, qui peut être utilisée comme source de chauffage pour une pompe à chaleur. En plus des aides financières intéressantes mises en place par l'Etat, une pompe à chaleur eau glycolée/eau présente de nombreux avantages. On peut les répartir sommairement entre avantages écologiques et avantages économiques.