De toutes les énergies renouvelables, la géothermie présente l’avantage de ne pas être liée aux conditions climatiques. La géothermie basse température est un gisement facilement accessible qui peut être exploité pour le chauffage, l’ECS et le rafraîchissement des logements, bâtiments collectifs et bureaux.
Ce gisement est généralement exploité par une PAC géothermique.
Les ressources géothermiques de basse température sont diverses et les formes d'exploitation variées : sondes géothermiques verticales, champs de sondes, chaleur des nappes phréatiques, pieux énergétiques, etc.
Exemple de ressources géothermiques basse température
Cette fiche présente les PAC dites géothermiques ou géothermales. Ce type de PAC puise la chaleur dans le sol. Il en existe 4 sortes :
- les pompes à chaleur à capteurs enterrés horizontaux (ou PAC géosolaire) ;
- les pompes à chaleur à capteurs enterrés verticaux (ou sondes géothermiques) ;
- les pieux ou fondations géothermiques ;
- les PAC sur eau de nappe.
Étape 1 : Installer une PAC géothermique à capteurs enterrés horizontaux
Compte tenu de la profondeur des capteurs employés par cette solution, le terme « géothermie » est ici abusif. En effet, à une profondeur de 2 m, la chaleur qui monte des couches plus profondes de la terre est considérée comme négligeable (elle n'est que de 0,063 à 0,1 W/m2). La source de chaleur soutirée par les capteurs horizontaux sera donc essentiellement apportée par les éléments climatiques (rayonnement solaire, pluie, dégel, etc.).
Aussi, une PAC géothermale à capteurs enterrés horizontaux est-elle parfois appelée PAC géosolaire.
Conditions d’un fonctionnement optimal | Action pour quantifier l’économie d’énergie | Gain attendu (économie d’énergie) |
Selon le type de sol (conductivité), les surfaces de captage varient de 1,5 à 3 fois la surface chauffée du bâtiment. Des principes de pause doivent être respectés. Les capteurs seront donc :
| Le COP moyen annuel d’une installation dépend de nombreux facteurs. L’aide d’un BE ou d’un installateur qualifié est nécessaire pour dimensionner l’installation et sa performance atteignable. | Si l’installation globale est bien réalisée (profondeur, implantation des capteurs, etc.), une PAC géothermique à capteurs enterrés horizontaux peut présenter un COP global annuel de l’ordre de 2 à 3. La puissance à prélever dépend de la nature du sol et de la surface des capteurs. Cette puissance peut être évaluée à l’aide du tableau 1 suivant. |
PAC géothermale à capteurs enterrés horizontaux
Nature du sol | Puissance d’extraction W/m |
Sablonneux sec | 10 |
Argileux sec | 20 |
Argileux humide | 25 |
Argileux saturé d’eau | 35 |
Étape 2 : Installer une pompe à chaleur à capteurs enterrés verticaux
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Étape 3 : Installer des pieux énergétiques
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Étape 4 : Installer une PAC géothermique sur aquifère
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