Pompe à chaleur géothermie : fonctionnement & tarifs

En résumé :

1. La pompe à chaleur géothermique, contrairement à la pompe à chaleur aérothermique, ne puise pas l’énergie dans l’air, mais dans le sol. Des capteurs sont enfouis sous la terre afin de récupérer des calories et de les retransmettre, en les transformant, au circuit de chauffage central de l’habitation.
2. Différents types de pompes à chaleur géothermiques existent : PAC sol-sol, PAC sol-eau, PAC eau-eau, PAC eau glycolée-eau.
3. Plusieurs aides financières existent pour réduire le prix de votre pompe à chaleur géothermique, notamment le dispositif MaPrimeRénov’, la TVA à taux réduit de 5,5 % ou encore les prêts bancaires (prêt Avance Rénovation ou éco-PTZ).

Quel est le fonctionnement d’une pompe à chaleur utilisant la géothermie ?

Le mot géothermie signifie “chaleur de la terre”. Une pompe à chaleur géothermique utilise l’énergie naturellement présente sous terre pour chauffer nos logements. Le procédé n’est pas si compliqué : un réseau de capteurs est enterré sous terre (dans le terrain ou le jardin) afin de puiser des calories, transportées par le fluide frigorigène de la pompe, et de les transformer en chaleur.

La chaleur produite est alors diffusée dans le circuit de chauffage central (radiateurs, plancher chauffant et/ou ballon d’eau chaude). Ainsi, il est possible de produire de l’eau chaude sanitaire avec une pompe à chaleur géothermie. C’est une PAC qui est souvent installée dans les constructions neuves BBC (Bâtiment Basse Consommation).
La terre stocke naturellement de l’énergie avec le soleil, le vent et la pluie. En creusant quelque peu, la température augmente. Cette chaleur provient du noyau terrestre. L’énergie captée par une pompe à chaleur géothermique est totalement renouvelable et gratuite. La pompe à chaleur doit tout de même augmenter la température des calories puisées, car la chaleur du sol est à environ 12 °C à 10 mètres de profondeur, ce qui n’est pas suffisant pour chauffer nos intérieurs.
Il existe 3 types de captages pour l’installation d’une pompe à chaleur géothermique :

1. le captage horizontal au sol ;
2. le captage vertical au sol ;
3. le captage sur une nappe phréatique.

Quels sont les types de pompes à chaleur géothermiques ?

Il existe 4 types de PAC géothermiques :

1. la pompe à chaleur sol-sol : les calories sont captées dans le sol via des capteurs horizontaux, puis renvoyées dans un circuit fermé vers le système de chauffage (un plancher chauffant, en général) grâce au fluide frigoporteur ;
2. la pompe à chaleur sol-eau : également puisées dans le sol par des capteurs horizontaux, les calories sont transportées jusqu’à un système de chauffage central hydraulique ;
3. la pompe à chaleur eau glycolée-eau : le fonctionnement est similaire à celui d’une PAC sol-eau, mais avec de l’eau glycolée (eau + antigel) qui permet de transporter l’énergie jusqu’au chauffage central ;
4. la pompe à chaleur eau-eau : les calories sont puisées dans l’eau d’une nappe phréatique à proximité grâce à des capteurs verticaux.

Aujourd’hui, la réglementation priorise l’installation des pompes à chaleur eau glycolée-eau, plutôt qu’une pompe sol-eau. Contrairement au fluide frigorigène, l’eau glycolée n’est pas dangereuse pour l’environnement en cas de fuite. Le liquide frigorigène conserve ainsi son rôle essentiel, l’échange de chaleur, mais il n’est pas utilisé pour son transport.

Voici ci-dessous un tableau détaillant le fonctionnement et les composants de chaque type de pompe à chaleur utilisant la géothermie :

Quels sont les avantages d’une pompe à chaleur géothermique ?

Une pompe à chaleur géothermique présente de nombreux avantages, mais elle nécessite de gros travaux pour son installation (notamment en rénovation). Voici ses atouts ci-dessous :

1. elle est performante et offre un bon rendement, quel que soit le climat ;
2. c’est un système de chauffage écologique et propre : l’énergie du sol est renouvelable, gratuite et locale. La PAC géothermique émet peu d’émissions de CO2 ;
3. elle peut être associée à des émetteurs basse température (avec planchers chauffants et radiateurs basse température) ;
4. il n’est pas nécessaire d’avoir un chauffage d’appoint ;
5. elle peut aussi produire de l’eau chaude sanitaire (ECS) ;
6. la PAC eau glycolée-eau peut avoir un système réversible (mode rafraîchissement) ;
7. elle permet de faire des économies d’énergie et de réduire ses factures.
8. elle est éligible aux aides financières.

Avec autant d’avantages, la pompe à chaleur géothermie a aussi quelques inconvénients : il est nécessaire d’avoir un terrain assez grand, l’installation est assez complexe, le prix est élevé et les démarches administratives sont lourdes.