Les enjeux environnementaux actuels poussent entreprises et particuliers à revoir leurs manières de produire et de consommer. L’impact environnemental des habitations est notamment concerné par la dernièreréglementation environnementale (RE2020). Le but est de tendre vers des bâtiments et logements à énergie positive, c’est-à-dire qui produisent plus d’énergie qu’ils n’en consomment. Les pompes à chaleur, dont le fonctionnement est plus écologique que les systèmes de chauffage classiques, sont donc de plus en plus privilégiées. La pompe à chaleur géothermique est un type de pompe à chaleur, ou PAC, qui utilise l’énergie présente dans le sol. 

Pompe à chaleur : qu’est-ce que la géothermie ? 

La géothermie désigne l’énergie issue de la terre, utilisée dans des systèmes de chauffage, pour la production d’eau chaude sanitaire, d’électricité, ou encore pour la climatisation. Il s’agit ainsi d’une énergie renouvelable. Il existe trois types de géothermie, dont la profondeur, la température et l’usage diffèrent : 

• La géothermie de très basse à basse énergie, 
• La géothermie de moyenne énergie, 
• La géothermie de haute énergie. 

C’est la géothermie de très basse énergie qui permet de faire fonctionner les pompes à chaleur et de produire de l’eau chaude pour les habitations. 

Comment fonctionne une pompe à chaleur géothermique ? 

La pompe à chaleur est un système de chauffage écologiquequi utilise des ressources naturelles pour chauffer les habitations. Une unité extérieure capte les calories présentes à l’extérieur et une unité intérieure diffuse la chaleur au niveau de température souhaité au sein du logement. Ce qui différencie les différentes pompes à chaleur est la source d’énergie utilisée. En effet, les calories peuvent être puisées aussi bien dans l’air ou dans l’eau, que dans le sol. La pompe à chaleur géothermique utilise donc l’énergie présente dans le sol pour restituer la chaleur à travers le circuit de chauffage des bâtiments. En effet, la terre emmagasine la chaleur et sa température est donc relativement constante tout au long de l’année. Le fonctionnement de la pompe à chaleur lui permet ainsi de puiser les calories du sol grâce à des capteurs et d’augmenter la température entre la source d’énergie et le circuit de chauffage.  Il existe différents types de capteurs : 

• Les capteurs horizontaux : il s’agit de la solution qui demande le moins de travaux lors de l’installation de la pompe à chaleur, néanmoins elle nécessite plus d’espace. En effet, les capteurs sont enterrés entre 60 cm et 120 cm de profondeur et forment un circuit fermé en boucle. 
• Les capteurs verticaux : cette technique nécessite des travaux de forage pour enterrer des capteurs sous formes de tubes verticaux entre 50 m et 150 m de profondeur. Cette solution nécessite moins d’espace mais les travaux sont plus importants.
• Les capteurs verticaux dans la nappe phréatique :  si le bâtiment à chauffer se trouve au-dessus d’une nappe phréatique, il est possible d’y enterrer les capteurs. Dans ce cas, des travaux de forage sont également nécessaires. 

Les différentes pompes à chaleur géothermiques 

En fonction des capteurs utilisés et du fonctionnement dans la pompe à chaleur, on distingue quatre types de pompes à chaleur géothermiques différents : 

• La PAC sol-sol : cette pompe à chaleur utilise des capteurs horizontaux pour faire circuler un fluide frigorigène dans un circuit fermé entre le sol et le circuit de chauffage. 
• La PAC sol-eau : le fluide frigorigène est stocké dans des capteurs horizontaux qui puisent les calories dans les sols et les restituent à travers le circuit d’eau. 
• La PAC eau-eau : des capteurs verticaux captent les calories présentes dans la nappe phréatique et les transfèrent à travers le circuit d’eau. 
• La PAC eau glycolée-eau : cette pompe à chaleur fonctionne avec tous les types de capteurs, l’eau glycolée permet de transférer la chaleur jusqu’au circuit de chauffage. Cette PAC géothermique est également réversible et peut donc agir comme une climatisation basse consommation en été en rafraichissant l’air. 

Quels sont les avantages de la pompe à chaleur géothermique ? 

Les pompes à chaleur, dont la PAC géothermique, permettent de réaliser des économies d’énergie. En effet, elles utilisent des énergies renouvelables gratuites et consomment très peu d’électricité. C’est également pour cette raison qu’elles sont considérées comme des modes de chauffage écologiques. La plupart des pompes à chaleur géothermiques permettent également de produire de l’eau chaude pour les logements et certaines possèdent aussi un mode de rafraichissement. Elles contribuent ainsi également au confort d’été et permettent de combiner plusieurs besoins dans un seul appareil. Par ailleurs, la pompe à chaleur géothermique est l’une des pompes à chaleur les plus performantes et ne nécessite ainsi pas de chauffage d’appoint. De plus, il est possible de bénéficier d’aides financières pour son installation. 

Quels sont les inconvénients de la géothermie ? 

Bien que très performantes, les PAC géothermiques demandent d’importants travaux pour leur installation, notamment lorsque des capteurs verticaux sont utilisés. Ces travaux nécessitent également une autorisation de la part de la mairie. Si l’installation de capteurs horizontaux est quant à elle plus simple, elle nécessite néanmoins une plus grande surface extérieure. Par ailleurs, la pompe à chaleur géothermique est la pompe à chaleur la plus onéreuse et en fonction de sa compatibilité, il est possible qu’il soit nécessaire de changer le circuit de chauffage déjà en place dans le cadre de travaux de rénovation. 

La pompe à chaleur géothermique est donc une pompe à chaleur performante qui permet aux foyers de réaliser des économies sur leur facture de chauffage. Toutefois, son installation peut nécessiter d’importants travaux. Par ailleurs, pour renfortcer l'efficacité de la pompe à chaleur, il est conseillé de vérifier l'état de l'isolation thermique avant son installation, de manière à éviter les pertes de chaleur.  

Quelles sont les aides pour une pompe à chaleur géothermique ? 

Les pompes à chaleur bénéficient de plusieurs aides de l’État. Découvrez quelles sont les aides pour la pompe à chaleur géothermique.

Mariane.albrieux