Comment fonctionne une pompe à chaleur géothermique ?

La pompe à chaleur (PAC) géothermique utilise des capteurs thermiques pour puiser la chaleur située sous la terre afin de s’en servir pour réchauffer l’intérieur de votre maison. Technologie écologique, économique et performante, la pompe à chaleur géothermique se décline en plusieurs modèles pour répondre aux besoins des utilisateurs. Zoom sur le fonctionnement de ce dispositif et les solutions d’installation qui s’offrent à vous.

Principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur géothermique

La pompe à chaleur géothermique utilise des capteurs thermiques pour puiser des calories dans le sol. La chaleur est récupérée dans les premiers mètres sous la terre. Il faut préciser que la chaleur située à cette profondeur est celle provenant du rayonnement du soleil. Ainsi, à proprement parler, la pompe à chaleur utilise l’énergie solaire pour fonctionner.

Dans tous les cas, l’énergie récupérée dans le sol est transmise au système. Grâce au compresseur et au détendeur (qui fonctionne avec l’électricité), l’énergie récupérée acquiert une température plus élevée. La chaleur ainsi générée sera diffusée dans le logement en empruntant le circuit de chauffage.

Les différents types de capteurs d’une pompe à chaleur géothermique

Les capteurs thermiques sont un élément important de la pompe à chaleur géothermique. On distingue trois types de capteurs à savoir : mes capteurs horizontaux, les capteurs verticaux et les capteurs intermédiaires. Chaque type de capteur est utilisé en fonction de l’espace disponible dans votre habitat.

Le système de captage horizontal

Le système de captage horizontal est la technique la plus facile à mettre en œuvre lors de l’installation d’une pompe à chaleur géothermique. Les capteurs utilisés se présentent sous la forme de serpentins de tubes. On les dispose horizontalement sous le sol à faible profondeur.

Généralement, ces capteurs sont enterrés entre 0,5 m et 3 m de profondeur. Ce système de captage doit couvrir une surface qui correspond à 1,5 voire 2 fois la surface à chauffer. C’est pour cela qu’il ne convient qu’aux habitations qui disposent d’un grand jardin.

Le système de captage vertical

Dans une maison qui ne dispose pas d’un grand jardin, on peut toujours installer une pompe à chaleur géothermique. Cependant, on utilisera des capteurs verticaux au lieu des capteurs horizontaux. Les capteurs verticaux ont une forme en U ou en double U. Ils mesurent généralement entre 25 et 250 m de long.

Pour installer les capteurs verticaux, vous devez faire appel à des spécialistes qui viendront réaliser le forage du puits dans lequel sera introduits les capteurs. Selon la nature du sous-sol, les capteurs peuvent être installés jusqu’à 100 m sous la terre. Ce système de captage est moins affecté par les changements climatiques, mais son installation coûte relativement cher.

Fonctionnement de la PAC géothermique selon le modèle de l’appareil

Il existe différents types de pompe à chaleur géothermique. Le principe de fonctionnement de l’appareil varie selon le modèle choisi.

Fonctionnement de la pompe à chaleur sol-sol

Le PAC sol-sol est équipé d’un circuit fermé qui relie les capteurs au système de chauffage (dans le cas présent, il s’agit d’un plancher chauffant). Avec cette configuration, il est impératif d’installer des capteurs horizontaux. L’appareil ne peut fonctionner que dans un sens. Il ne peut pas servir pour le refroidissement.

Fonctionnement de la pompe à chaleur eau glycolée-eau

Avec une PAC eau glycolée-eau, on fait passer le fluide frigorigène dans les capteurs (l’appareil est compatible aussi bien avec les capteurs verticaux qu’avec les capteurs horizontaux).

Dans les émetteurs de chauffage, on fait circuler de l’eau seule. Le procédé permet de réchauffer efficacement l’intérieur de la maison et permet d’avoir de l’eau chaude sanitaire. De plus, on peut l’utiliser en mode refroidissement.

Fonctionnement de la pompe à chaleur sol-eau

Le principe de fonctionnement de la PAC sol-eau est semblable à celle du modèle eau glycolée-eau. La circulation des fluides est identique à la seule différence que le système ne fonctionne pas en mode rafraîchissement. De plus, il n’est compatible qu’avec des capteurs horizontaux.

Quel budget prévoir pour installer une pompe à chaleur géothermique ?

Le prix d’une pompe à chaleur géothermique dépend de la technologie choisie. Concrètement, les modèles sol-sol coûtent généralement entre 9 000 et 16 000 €. Voici les prix moyens appliqués aux autres modèles de pompe à chaleur géothermique :

• PAC sol-eau : entre 10 000 et 17 000 € ;
• PAC eau glycolée-eau avec capteurs horizontaux : entre 9 000 et 14 000 € ;
• PAC eau glycolée-eau avec capteurs verticaux : entre 14 000 et 19 000 €.

Outre le prix d’achat de l’appareil, vous devez tenir compte d’autres frais comme les coûts du forage. À cela vient se greffer le coût de la main-d’œuvre des installateurs. Pour maintenir les performances de la pompe à chaleur géothermique, il faut réaliser des maintenances annuelles.

Il faut prévoir en moyenne 200 € pour chaque entretien. Vous devez également anticiper le coût de votre consommation en électricité qui devrait varier entre 30 à 45 € le mois.

Quelles sont les aides financières qui permettent de réduire la facture

Le coût d’une pompe à chaleur géothermique est assez élevé. Heureusement, vous pouvez prétendre aux dispositifs d’aides et aux subventions du gouvernement pour financer votre projet. Il faut généralement remplir certaines conditions d’éligibilité avant de pouvoir bénéficier de ces aides de l’état.

Vous pouvez par exemple vous renseigner sur les aides de l’Agence Nationale de l’Habitat pour la PAC géothermie, MaPrimeRénov', la TVA à taux réduit, la prime énergie pour les PAC géothermiques, les aides régionales et locales, l’éco-prêt à taux zéro (Éco PTZ).

Il est possible de combiner plusieurs de ces aides afin de réduire de façon optimale la facture d’installation d’une pompe à chaleur géothermique. N’hésitez pas !