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Pompe à chaleur sol : géothermie

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Une pompe à chaleur capte les calories présentes naturellement dans l'environnement et grâce, à un compresseur, les porte à une température plus élevée qu'elle diffuse ensuite dans la maison. La pompe fonctionne à l'électricité, mais elle consomme peu : vous économisez jusqu'à 60 % sur votre facture de chauffage.

Une pompe à chaleur peut puiser son énergie dans l'eau, le sol ou l'air.

La pompe à chaleur dite géothermique puise la chaleur contenue dans le sol.

Pompe à chaleur géothermique CIAT

Fonctionnement de la pompe

La pompe à chaleur géothermique fonctionne grâce à des capteurs, que vous devrez installer dans votre jardin.

Ils permettent à un fluide de circuler en leur sein, et à ce même fluide de repérer les calories et de les amener jusqu'à la pompe à chaleur géothermique.

Un autre fluide (il s'agit parfois du même) va circuler entre la pompe et les émetteurs de chaleur qui se trouvent dans la maison.

Il existe trois solutions différentes :

  • « Procédé mixte » ou sol-eau : le liquide se déplace dans le capteur géothermique. Ensuite, la pompe transmet la chaleur à l'eau du système de chauffage.
  • Eau-eau glycolée : il y a de l'eau pure dans le système de chauffage et de l'eau avec antigel entre les capteurs et la pompe.
  • « À détente directe » ou sol-sol : le liquide frigorigène de la pompe à chaleur géothermique se déplace des capteurs directement jusqu'au circuit de chauffage, souvent un plancher chauffant :
  • Cette installation est peu adaptée à la fonction de climatisation.
  • Elle est aussi délicate, car elle ne supporte pas les fuites.

Bon à savoir : les capteurs horizontaux sont sensibles au gel persistant.

Grâce à votre pompe à chaleur géothermique, vous pourrez profiter de l'énergie, renouvelable et gratuite, qui se trouve dans le sol de votre jardin.

Cette opération peut vous faire économiser jusqu'à 60 % sur une facture de chauffage !

Capteurs d'une PAC géothermique : 3 options

Les capteurs de calories sont installés dans votre jardin, 3 possibilités :

  • Les pompes à chaleur à capteurs horizontaux : de longs tubes en polyéthylène sont disposés en serpentin dans le jardin, et enterrés à faible profondeur (entre 0,6 m et 1,2 m). C'est la solution la plus simple, recommandée lorsque la configuration de votre jardin s'y prête. Ces PAC sont moins sensibles aux variations de T° que les PAC aérothermiques, mais sont tout de même sensibles à un gel persistant.
  • Les pompes à chaleur à capteurs verticaux aussi appelées sondes géothermiques : les sondes sont installées jusqu'à 100 m en profondeur, après forage réalisé par un entreprise spécialisée et si le sous-sol le permet. Elles sont utilisées lorsque la superficie du jardin est insuffisante. Les sondes verticales sont plus chères et plus performantes que les capteurs horizontaux.
  • Les pompes à chaleur à capteurs elliptiques, mélange des deux techniques précédentes. Ses nouveaux capteurs se présentent sous forme d'une spirale de 40 cm de diamètre sur 3 mètres de long. Ils sont disposés dans des trous de 5 mètres de profondeur réalisables avec des engins de chantier standard (tarière). Rapides à mettre en œuvre, ils demandent moins de surface que les capteurs horizontaux.

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Pour transporter la chaleur : 3 solutions également

Les capteurs en place, un fluide va circuler en leur sein pour capter les calories et les transporter jusqu'à la pompe à chaleur sol. Un autre fluide (parfois le même) circule entre la pompe à chaleur sol et les émetteurs de chaleur situé dans la maison.

  • Eau glycolée/eau : eau avec antigel entre les capteurs géothermiques et la PAC, et eau pure dans le circuit de chauffage (plancher ou radiateurs). Technologie bien maitrisée.
  • Sol/sol ou "à détente directe" : le fluide frigorigène de la pompe à chaleur circule directement des capteurs géothermiques jusqu'au circuit de chauffage, généralement un plancher chauffant :
    • Installation délicate car ne tolère pas les fuites (liquide très émetteur de gaz à effet de serre).
    • Peu adapté à la fonction climatisation.
  • Sol/eau ou "procédé mixte" : le liquide frigorigène de la pompe à chaleur sol eau circule dans le capteur géothermique. La PAC transmet ensuite la chaleur à de l'eau "ordinaire" dans le circuit de chauffage (plancher ou radiateurs).

Coût* et performance de la pompe a chaleur sol

Sol - sol
Sol - Eau
Eau glycolée - eau
Coût pour 100 m²
Investissement initial 7 à 10 000 € TTC
  • capteurs horizontaux : 8 à 13 000 € TTC (avec option rafraichissement)
  • capteurs verticaux : 15 à 20 000 € TTC
Crédit d'impôt (36% pour les PAC géothermiques et 22% pour les PAC non géothermiques dont la finalité essentielle est la production de chaleur) oui si rendement COP > 3 pour T° de -5°C
Consommation 25 à 40 € TTC / mois
Maintenance 150 € / an
Performance
Autonomie
  • Performant
  • Chauffage d'appoint non nécessaire
  • Ok pour climat froid
Rapidité de chauffe bonne
Divers
Eau chaude sanitaire oui oui
Rafraichissement non si plancher chauffant oui
Adaptation possible à un système de chauffage existant basse température oui
Divers
  • système plus simple, et moins coûteux
  • capteurs verticaux impossibles, donc nécessite grande surface de terrain
  • système plus simple, et moins coûteux
  • nécessite une qualité d'installation irréprochable

*Ces chiffres sont donnés pour une habitation récente (années 80) correctement isolée avec une surface au sol de 100 m² et une hauteur sous plafond de 2,5m. Ils peuvent varier très significativement en fonction de la qualité de votre isolation et de vos habitudes de consommation. La consommation annuelle de chauffage est estimée sur une base de 15 000 kWh, à partir des critères énoncés ci-dessus.

La PAC Eau Eau est parfois catégorisée en géothermie parfois en hydrothermie.

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