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Les pompes à chaleur géothermiques

La terre contient une quantité importante de chaleur qui provient soit de son centre, soit des rayons émis par notre soleil, et celle-ci peut être exploitée grâce à une pompe à chaleur afin de produire du chauffage ainsi que de l'eau chaude pour une maison. Pour être exploitée, on enfouit des capteurs dans le sous-sol du jardin à différentes profondeurs en fonction de la technique choisie. Il en existe deux : la géothermie verticale qui se fait à grande profondeur et sur une faible surface, ou la géothermie horizontale qui exploite les calories à faible profondeur mais sur une grande parcelle de terrain. Le mode de fonctionnement de la pompe à chaleur quant à lui ne change pas entre les différentes techniques.

Installation géothermique horizontale
Géothermie horizontale

Pour la géothermie horizontale, les capteurs sont enfouis dans le sol à 1,50m maximum de profondeur, et sur une surface qui se calcul en fonction du coefficient d'extraction de chaleur du terrain par m². Avec cette technique, c'est principalement l'ensoleillement et les précipitations qui vont charger le sol en calories qui pourront par la suite être exploitées par la pompe à chaleur afin de produire du chauffage. Même si cette technique est moins coûteuse que la géothermie verticale, elle doit être sérieusement étudiée car beaucoup de critères rentrent en compte et des contraintes en découlent. Une fois la pompe à chaleur installée, vous ne pourrez plus recouvrir la surface occupée au sol par les capteurs pour permettre à celui-ci de rester perméable et de continuer à absorber les calories qui seront exploiterées par la suite. Cela veut dire pas de plantation, pas de piscine, pas de terrasse ou d'extension de maison sur la parcelle occupée. Des petits recouvrements comme par exemple une petite allée sont tolérés mais cela induit forcement une légère diminution de la capacité de rechargement calorifique de votre sol. Il faut également veiller à ce que les capteurs géothermiques ne soient pas situés trop près d'une canalisation ou d'une fosse septique car ceux-ci risqueraient de geler en hiver puisque la chaleur du sol est absorbée par les sondes. Il ne faut pas non plus qu'elles se trouvent trop près d'un arbre puisque les racines de celui-ci risqueraient de détériorer les sondes en grandissant.

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Quelle surface pour les capteurs horizontaux?

La géothermie horizontale occupant un grande surface de terrain qui deviendra non recouvrable, il est important de déterminer si l'utilisation de cette technique est viable pour votre logement et vous permettra de réaliser vos éventuels futurs projets de construction ou aménagement de votre jardin.

En règle générale, on considère qu'il faut placer les capteurs sur une surface équivalente à 1,5 ou 2 fois la surface de votre logement. Par exemple, si vous habitez un pavillon de 200m², vous devrez placer les capteurs sur une surface comprise entre 300m² et 400m². Cette surface pourra être modulée en fonction de la performance énergétique du terrain qui est en moyenne de :

Exemples d'installation de capteur pour de la géothermie horizontale

Installation géothermique verticale

La géothermie verticale nécessite quant à elle de creuser le sol à grande profondeur, jusqu'à 100 mètres au maximum, pour y insérer les sondes qui seront chargées de capter les calories. Cette technique présente des avantages par rapport à la précédente car l'espace occupé au sol est beaucoup moins important. C'est l'idéale pour les maisons qui ne disposent que d'un petit jardin, ou ceux qui souhaiteraient pouvoir l'aménager ou s'étendre dans le futur.

La quantité de calories dans le sol est également beaucoup moins inhérente aux conditions extérieurs car plus on creuse en profondeur, plus la chaleur est importante, ce qui signifie que le rendement de la pompe à chaleur n'en sera que meilleur puisque le coefficient de performance est fonction de la température.

Le seul inconvénient de cette technique est un coût des travaux. Il est légèrement plus cher à cause de la foreuse qu'il faudra employer pour creuser le trou de 100m de profondeur.

Le captage sur nappe phréatique

Il existe également une variante de la géothermie verticale : l'aquathermie. Dans cette configuration, on va extraire les calories non pas du sol, mais d'une nappe phréatique. C'est la technique la plus performante d'entre toutes car l'eau est toujours comprise entre 8°C et 12°C ce qui permet à ce type de pompe à chaleur de pouvoir afficher dans les meilleurs cas des coefficients de performance de 5 voire 6 sur les dernières générations. Seul bémol, cette technique ne peut être employée que dans de rare cas.

Les avantages de la pompe à chaleur géothermique et aquathermique

Choisir la géothermie ou aquathermie comme énergie de chauffage, c'est bénéficier de nombreux avantages: