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Tout savoir sur le chauffage par géothermie

Pour chauffer votre logement, pourquoi ne pas opter pour la géothermie ? En installant une pompe à chaleur géothermique, vous pourrez puiser la chaleur contenue dans le sol, une source d’énergie inépuisable. Qualit’EnR vous propose de découvrir cette énergie renouvelable étonnante !

CC2018 - Bonnes pratiques de chantier © CC Qualit'EnR - Ent. Pruvost Thierry

CC2018 - Bonnes pratiques de chantier © CC Qualit'EnR - Ent. Pruvost Thierry
 

Sommaire

 

Pour chauffer votre maison de manière écologique et économique, vous pouvez exploiter l’énergie du sol. C’est ce qu’on appelle de la géothermie. C’est principalement pour répondre aux besoins de chauffage qu’on installe une pompe à chaleur géothermique chez soi. La chaleur est distribuée via des radiateurs, des ventilo-convecteurs ou un plancher chauffant.

Pour comprendre ce qu’est un forage géothermique, il faut d’abord savoir comment fonctionne un système de chauffage par géothermie.

Bon à savoir : Cette énergie est quasiment inépuisable. En effet, la chaleur présente dans le sol est constamment renouvelée par le soleil et par les différents ruissellements d’eau.

 

Qu’est-ce que le chauffage géothermique ?

Le chauffage géothermique, un mode de chauffage économique et respectueux de l’environnement. Il permet de récupérer la chaleur du sol pour la redistribuer dans le logement.

Le chauffage par géothermie puise l’énergie du sol à l’aide de sondes ou de capteurs. Un transfert thermique s’effectue alors : Le fluide se réchauffe et remonte l’énergie (les calories) en surface.

Les sondes reliées à une pompe à chaleur, transmettent cette énergie calorifique dans les pièces de la maison grâce à un évaporateur. C’est pourquoi, on réalise un forage géothermique.

En fonction de la configuration de votre espace extérieur ou de vos préférences, on peut distinguer trois types de capteurs :

  • Le capteur horizontal
  • Le capteur vertical au sol
  • Et le capteur vertical sur nappe phréatique

Il faut savoir que chacune de ces solutions requiert une installation spécifique.

Bon à savoir : En général, plus le forage est profond et plus la chaleur est élevée. Elle augmente en moyenne de 3°C tous les 100 mètres. Mais ce gradient géothermique peut être beaucoup plus élevé dans certaines configurations géologiques.

 

Qu’est-ce que le forage géothermique ?

CC2014 - bonnes pratiques de chantier © CC Qualit'EnR - Ent. Novais, Fernando Rocha
CC2014 - bonnes pratiques de chantier © CC Qualit'EnR - Ent. Novais, Fernando Rocha

Le forage géothermique est un ouvrage souterrain qui consiste donc à créer des puits pour recevoir les capteurs géothermiques. Les capteurs vont alors chercher la chaleur présente soit dans les nappes phréatiques soit dans l’eau glycolée qui a chauffé grâce à la chaleur présente dans le sol.

Bon à savoir : À cette profondeur, le sol arbore une température comprise entre 10 et 14 degrés.

Cet ouvrage se distingue par un trou creusé dans la terre et par un équipement permettant d’extraire la chaleur, qui diffère selon deux types de forage : le forage sur sonde ou le forage sur nappe.

 

Comment le forage géothermique s’effectue ?

Il y a tout d’abord la foration, c’est-à-dire qu’on va creuser le sol grâce à une foreuse. Puis le professionnel va mettre en place la sonde dans le sol. Enfin, il y a la cimentation :

  • Pour la sonde : La cimentation permet de consolider l’ouvrage et favorise les échanges thermiques entre la sonde et le sous-sol.
  • Pour la nappe : La cimentation permet de consolider l’ouvrage et d’isoler les différentes couches afin d’éviter les risques de pollution du sol

 

Le forage géothermique avec capteurs verticaux

Après une analyse du terrain et des besoins énergétiques du foyer, l’entreprise fore le sol pour y installer une ou plusieurs sondes géothermiques. Le nombre de sonde va dépendre de la profondeur du forage mais également de l’isolation de l’habitation.

La sonde en U est insérée dans un tube haute résistance. Un coulis (souvent ciment) est ensuite injecté pour sceller l’installation en assurant une bonne liaison mécanique et thermique de l’ensemble.
En fonctionnement, un fluide caloporteur circule entre la pompe à chaleur et la sonde afin d’absorber ou rejeter des calories dans le sol.

Attention : L’activité de forage sur sonde est encadrée par l’arrêté du 25 juin 2015, relatif à la géothermie de minime importance (GMI) et par la norme NF X10- 970.

 

Bon à savoir : Le forage géothermique avec capteurs verticaux peut atteindre 10 à 200 mètres de profondeur et permet de capter la température ambiante du sous-sol qui est d’environ 15 °C. Peu importe les conditions météorologiques, il assure une énergie stable et qualitative. Ainsi, il convient à toutes les zones géographiques.

Le coût d’investissement peut paraitre élevé par rapport aux sondes horizontales mais le coût d’exploitation est meilleur. En effet, le rendement (COP) est plus important dans une proportion de 15 à 20%.

 

Le forage géothermique avec capteurs verticaux sur nappe d’eau souterraine

Le forage par géothermie avec capteurs verticaux sur nappe d’eau souterraine suppose évidemment la présence d’une nappe d’eau souterraine proche du bâtiment. Après une analyse du sol, l’entreprise réalise un premier forage de prélèvement afin de mettre en place une pompe immergée dans la nappe d’eau souterraine. L’eau de la nappe est collectée pour transmettre sa chaleur à de l’eau glycolée via un échangeur thermique. Cette eau glycolée réchauffé approvisionnera la pompe à chaleur. Par cet intermédiaire, la PAC est protégée de l’encrassage et de la corrosion.

Après cet échange de chaleur, l’eau souterraine retourne à sa source grâce à un second forage d’injection. Cette eau est rejetée à une température légèrement inférieure ou supérieure, sans aucun impact sur l’environnement.

 

Faire appel à un professionnel RGE pour un forage géothermique (sonde ou nappe d'eau souterraine)

Le forage destiné à la géothermie nécessite une très grande technicité. Si cette opération est mal effectuée l’installation fonctionnera mal et donnera donc un mauvais rendement ce qui va réduire fortement les économies et le retour sur investissement.
Par ailleurs, les conséquences peuvent être importantes, tant pour l’environnement que pour la sécurité du terrain où se trouve le logement. C’est pourquoi, vous devez faire appel à un professionnel ayant le label de qualité Qualiforage pour votre forage géothermique. Ce dispositif vous permettra d’avoir la certitude de vous tourner vers un professionnel qualifié.

Bon à savoir : Cette qualification viendra compléter le label QualiPAC (pour l’installation d’une pompe à chaleur).

 

Faites appel à un artisan RGE Qualiforage pour un forage géothermique.

Je trouve un professionnel RGE Qualiforage

 

La pompe à chaleur géothermique

Pompe à chaleur eau eau - © BiGORRE INNOVATION CHAUFFAGE - Concours photo Qualit'EnR 2018
Pompe à chaleur eau eau - © BiGORRE INNOVATION CHAUFFAGE - Concours photo Qualit'EnR 2018
 

La pompe à chaleur géothermique ou géothermie à capteurs horizontaux, va récupérer la chaleur du sol via des tubes dans lesquels circule de l’eau glycolée.

Les capteurs horizontaux permettent une installation plus rapide et moins onéreux par rapport aux forages avec capteurs verticaux. Cependant, ils nécessitent une surface importante de terrain à mobiliser, selon l’isolation, entre 1 à 2 fois la surface à chauffer.

Le retour sur investissement de la pompe à chaleur géothermique est un peu plus faible par rapport à un chauffage géothermique à capteurs verticaux mais c’est la plus efficace des PAC. En effet, elle récupère une chaleur qui est à peu près constante dans le sol et n'a pas besoin d'appoint pour satisfaire tous les types de besoins en chauffage.

Bon à savoir : L’installation des capteurs s’effectue à moins de 10 m de profondeur, l’installation n’est donc pas soumise à une déclaration.

Le forage géothermique à capteurs horizontaux doit respecter certains principes de poses :

  • Les racines des arbres pouvant endommager les échangeurs, les arbres doivent être à plus de 5mètres des capteurs
  • Ils doivent se trouver à plus de 3 mètres des fondations, des ouvrages tels que piscines, fosses septiques ou bien encore des réseaux d’évacuation.
  • La surface au-dessus des échangeurs ne doit pas être traversée par des réseaux d'eau (risque de gel). Il est recommandé d'être à 3 m des réseaux hydrauliques et à 1,5 m de distance des autres réseaux.
  • Un sol rocheux est moins favorable qu'un sol meuble

Vous l’avez compris, il vaut mieux disposer d’un terrain plutôt plat, sans arbres. Un jardin avec pelouse sans arbre pour ne pas gêner la géothermie à capteurs horizontaux.

 

Faire appel à un artisan RGE pour la géothermie à capteurs horizontaux

Le chauffage géothermique nécessite une très grande technicité. Si cette opération est mal effectuée l’installation fonctionnera mal et donnera donc un mauvais rendement ce qui va réduire fortement les économies et le retour sur investissement. C’est pourquoi, vous devez faire appel à un professionnel qualifié RGE QualiPAC. Ce dispositif vous permettra d’avoir la certitude de vous tourner vers un professionnel de qualité !

Faites appel à un professionnel RGE QualiPAC pour une pompe à chaleur géothermique.

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Rafraichir son logement avec la géothermie, c’est possible !

Eh oui, vous pouvez rafraîchir votre logement de manière écologique et économique en exploitant l’énergie du sol.

En effet, si vous installez des pompes à chaleur « réversibles », le fonctionnement peut être inversé. En hiver, la chaleur prélevée dans le sol sert à chauffer l’habitation, alors qu’en été, la chaleur prélevée dans le bâtiment est rejetée dans le sol, ce qui va permettre de refroidir le logement.

On peut également utiliser le « géocooling » pour rafraîchir son habitation. Il suffit pour cela d’interposer un échangeur de chaleur entre le circuit de chauffage et le système de captage. La pompe à chaleur est alors à l’arrêt et la chaleur est transférée directement du bâtiment vers le système de captage. Ce mode de rafraîchissement vous permet de consommer très peu d’énergie par rapport à d’autres appareil.

 

Produire de l’eau chaude sanitaire avec la PAC géothermique

Vous pouvez également produire de l’eau chaude sanitaire avec l’énergie du sol ! Vous devez alors associer un ballon à votre pompe à chaleur !

Bon à savoir : Avec une pompe à chaleur, le coût de production de l’ECS nécessaire pour une famille de 4 personnes est d’environ 180 €/an*, alors qu’il est de 600 €/an avec un cumulus électrique.

Améliorer maintenant votre niveau de confort et faites des économies avec la géothermie !  Une solution efficace qui respecte l’environnement !

Faites appel à un professionnel QualiPAC pour une pompe à chaleur géothermique
ou faites appel à un professionnel pour un forage géothermique.

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*Sur la base d’un besoin journalier de 250 litres à 50°C sur 365 jours et d’un coefficient de performance moyen de la PAC de 3,8 pour l’ECS - Source : La géothermie pour chauffer et rafraîchir sa main édition mars 2019.
 

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