Pompe à chaleur géothermique : comment ça marche

Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur géothermique ?

Une pompe à chaleur géothermique est un système de chauffage qui utilise la chaleur présente dans le sol ou dans une nappe phréatique pour chauffer une habitation. Contrairement aux pompes à chaleur aérothermiques, qui captent la chaleur de l'air, la géothermie tire profit d'une source d'énergie stable et renouvelable.

En effet, les pompes à chaleur (PAC) aérothermiques captent la chaleur présente dans l’air extérieur. La principale différence réside dans la stabilité de la source de chaleur.

La géothermie bénéficie d’une température relativement constante tout au long de l’année, ce qui garantit un rendement stable, quelle que soit la saison.

L’aérothermie, en revanche, est soumise aux variations de température extérieure. En hiver, quand il fait très froid, le rendement d’une pompe à chaleur air/eau ou air/air peut diminuer, nécessitant parfois un appoint pour maintenir une performance optimale.

Le fonctionnement d'une pompe à chaleur géothermique repose sur un échange thermique entre le sol et le système de chauffage de l'habitation :

1. Captation de la chaleur
   Un réseau de capteurs enterrés capte la chaleur présente dans le sol ou dans l'eau souterraine.
2. Transfert de la chaleur
   Un fluide caloporteur circule dans ces capteurs et absorbe l'énergie thermique.
3. Compression et augmentation de la température
   La chaleur est transférée à un fluide frigorigène dans un évaporateur. Celui-ci est ensuite comprimé pour augmenter sa température.
4. Diffusion de la chaleur
   La chaleur ainsi produite est redistribuée dans le circuit de chauffage de la maison, alimentant un plancher chauffant ou des radiateurs.

Il existe plusieurs types de captation selon les caractéristiques du terrain et les besoins du logement :

• Capteurs horizontaux : installés à une profondeur de 0,6 à 1,2 mètre, ils nécessitent une grande surface de terrain.
• Capteurs verticaux : forés entre 50 et 100 mètres de profondeur, ils conviennent aux petits terrains et offrent un rendement plus stable.
• Pompe à chaleur sur nappe phréatique : utilise directement l'eau souterraine comme source de chaleur, avec un excellent rendement mais des contraintes réglementaires.

La profondeur d'installation d'une pompe à chaleur géothermique dépend du type de capteurs utilisés :

• Capteurs horizontaux : 0,6 à 1,2 mètre de profondeur.
• Capteurs verticaux : 50 à 150 mètres selon le terrain.
• Capteurs sur nappe phréatique : puits de 10 à 50 mètres de profondeur.

Le dimensionnement du système dépend de la surface du logement et des besoins en chauffage :

• Capteurs horizontaux : ils nécessitent une surface de terrain environ 1,5 à 2,5 fois supérieure à celle de l'habitation chauffée.
• Capteurs verticaux : ils peuvent être installés sur des terrains plus restreints.

Les avantages de la géothermie : un chauffage performant et durable

• Un rendement stable toute l’année
  Contrairement aux pompes à chaleur aérothermiques, qui peuvent perdre en efficacité en hiver, une PAC géothermique puise son énergie dans le sol ou une nappe phréatique dont la température reste relativement constante. Cela garantit un COP élevé (entre 4 et 5) et des économies d’énergie allant jusqu’à 70 % par rapport à un chauffage classique.
• Une réduction significative des émissions de CO₂
  Fonctionnant principalement à l’électricité, une PAC géothermique émet très peu de gaz à effet de serre, ce qui en fait une solution idéale pour une rénovation énergétique bas-carbone.
• Une longévité supérieure à celle des autres PAC
  Grâce à des composants moins exposés aux conditions climatiques, une PAC géothermique affiche une durée de vie de 20 à 25 ans en moyenne, contre 15 ans pour une PAC air/eau.
• Un confort thermique optimal
  Compatible avec un plancher chauffant, une PAC géothermique diffuse une chaleur douce et homogène, sans à-coups et sans assécher l’air.
• Des aides financières intéressantes
  Malgré son coût élevé, l’installation d’une PAC géothermique peut être soutenue par des aides comme MaPrimeRénov’, les Certificats d’Économie d’Énergie (CEE) ou encore des subventions locales.

Les inconvénients à prendre en compte de la PAC géothermique

• Un coût d’installation élevé
  La mise en place d’un tel système nécessite un budget important : entre 15 000 et 25 000 €, incluant le matériel, la main-d’œuvre et les éventuels travaux de forage ou terrassement.
• Des travaux lourds à prévoir
  L’installation implique des forages profonds (jusqu’à 150 m) ou un vaste réseau horizontal, ce qui peut poser problème dans des terrains restreints ou difficiles d’accès.
• Une installation nécessitant des démarches administratives
  Le forage pour capteurs verticaux doit faire l’objet d’une déclaration préalable en mairie et peut nécessiter une autorisation préfectorale dans certaines zones protégées.
• Un temps de retour sur investissement relativement long
  Bien que les économies d’énergie soient substantielles, l’amortissement du coût initial peut prendre 10 à 15 ans, selon les aides obtenues et les tarifs de l’énergie.
• Une adaptation nécessaire du système de chauffage
  Pour optimiser les performances, la PAC géothermique fonctionne idéalement avec un plancher chauffant ou des radiateurs basse température, ce qui peut entraîner des coûts supplémentaires si l’installation existante est inadaptée.

Investir dans un système de chauffage par géothermie permet de bénéficier d'une solution durable, efficace et respectueuse de l'environnement. Bien qu'elle demande un investissement initial important, les économies d'énergie réalisées à long terme la rendent particulièrement intéressante.

La pompe à chaleur géothermique est une alternative intéressante aux systèmes de chauffage classiques. Adaptée aux climats tempérés et aux habitations disposant d'un terrain suffisant, elle garantit un confort thermique optimal tout en réduisant les dépenses énergétiques. Pour toute question ou projet d'installation, n'hésitez pas à contacter nos experts en chauffage par géothermie !

Cerise Energies est votre expert de la PAC à Ménesplet. Spécialisée depuis les années 1990 dans les pompes à chaleur géothermiques, notre entreprise est aussi certifiée RGE QualiPAC. Nous intervenons en Dordogne, en Gironde et sur les dpartements limitrophes.