Coupe transversale montrant un ciel nuageux, un sol herbeux et la terre en contrebas.

Pompe à chaleur géothermique : avantages, fonctionnement et planification

Les couches chaudes du sol sous votre maison sont une source d'énergie gratuite. Le chauffage par géothermie présente de grands avantages pour vous en tant que propriétaire, tout en protégeant l'environnement et le climat. Lisez maintenant où les pompes à chaleur géothermiques conviennent comme système de chauffage et ce que vous devez prendre en compte pour profiter pleinement des avantages d'un nouveau système de chauffage géothermique !

Table of content

Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur géothermique ?

Les pompes à chaleur géothermiques, également appelées pompes à chaleur eau/eau, utilisent la chaleur existante de la terre pour chauffer les espaces de vie ainsi que l'eau. Comme tous les systèmes de chauffage par pompe à chaleur, elles fonctionnent sur le même principe qu'un réfrigérateur, mais en sens inverse. En termes simples, l'appareil prend l'énergie thermique existante de la terre, la comprime et la transporte vers un autre endroit où vous souhaitez qu'elle soit chaude - par exemple, votre espace de vie.

Il existe deux façons d'exploiter la chaleur de la terre :

  • Capteurs géothermiques (près de la surface de la terre)
  • Sondes géothermiques (plus profondément dans le sol)

Comment fonctionne le chauffage par géothermie ?

La structure d'une pompe à chaleur géothermique peut être décrite comme un système de trois circuits :

  1. le circuit de saumure pour extraire la chaleur du sol.
  2. le circuit frigorifique de la pompe à chaleur actuelle
  3. le circuit de chauffage pour la distribution de la chaleur dans l'espace de vie
  4. Le premier circuit transporte l'énergie thermique de la terre vers la pompe à chaleur. Jusqu'à une profondeur d'environ 15 mètres, l'énergie géothermique est générée par le rayonnement solaire stocké. En profondeur, le sol et l'eau souterraine qui y est stockée sont chauffés par la chaleur ascendante de l'intérieur de la terre.

    Même à une profondeur de quelques mètres, la température du sol est constamment supérieure à 10 degrés et n'est guère influencée par les saisons. Ce réservoir d'énergie peut être exploité à l'aide de forages profonds ou de collecteurs de grande surface. Un fluide caloporteur en circulation (saumure) absorbe la chaleur du sol, la transmet à un échangeur de chaleur et la restitue au second circuit.

    Le circuit de la pompe à chaleur a pour mission d'élever le niveau de température. Pour ce faire, on utilise une structure composée d'un évaporateur, d'un compresseur et d'un condenseur.

    Un échangeur de chaleur transfère ensuite la température plus élevée au circuit de chauffage. Celui-ci alimente l'espace de vie via les surfaces chauffantes et peut également alimenter un système d'eau chaude.

Fonctionnalité d'une pompe géothermique

La pompe à chaleur géothermique avec sonde géothermique

Les sondes géothermiques nécessitent peu de place dans le jardin, mais doivent toutefois rester libres. Un forage ponctuel suffit pour exploiter la chaleur, de 50 à 200 mètres de profondeur. Les sondes géothermiques ne nécessitent pas d’entretien et atteignent une efficience énergétique légèrement supérieure à celle des capteurs. Le rendement peut être de 50 W par mètre carré, avec toutefois des frais d’acquisition plus élevés. Les sondes géothermiques sont particulièrement confortables, entre autres parce qu’elles peuvent être utilisées pour le refroidissement des pièces en été de manière active ou passive. Elles peuvent être installées presque partout, hormis dans les zones de protection d’eau potable. Il vous faudra malgré tout demander l’autorisation des autorités compétentes pour les installer.

La pompe géothermique avec capteurs

L’investissement que nécessitent les capteurs est un peu plus faible que celui des sondes géothermiques. Le terrain doit toutefois être plus grand. La surface des capteurs doit être environ le double de la surface à chauffer, avec un rendement moyen de 25 W par mètre carré.
Les capteurs sont enterrés sur plusieurs boucles à une profondeur allant de 1,20 à 1,50 mètres. La surface située sous le capteur peut être utilisée sans restrictions pour des plantations, mais ne doit pas supporter de constructions.

Quels sont les éléments à prendre en compte lors de la planification d'une pompe à chaleur géothermique ?

L'utilisation de l'énergie géothermique pour faire fonctionner un système de chauffage par pompe à chaleur présente de nombreux avantages. Cependant, quatre conditions doivent être remplies pour que l'investissement soit réellement rentable. Il s'agit d'une part de l'efficacité énergétique du bâtiment et du système de chauffage, et d'autre part des conditions du site.

Un couple se fait montrer la pompe à chaleur géothermique par un chauffagiste sur une tablette

1. Le bâtiment est-il suffisamment économe en énergie et bien isolé ?

C'est la seule façon pour la pompe à chaleur d'atteindre son efficacité maximale avec des coefficients de performance annuels de 4 et plus.

2. Quelles sont les températures de débit qui permettent d'obtenir la meilleure efficacité ?

Les températures de départ ne doivent pas dépasser 50 °C pour la raison suivante : plus la différence entre la température du sol et la température de départ est faible, moins la pompe à chaleur consomme d'énergie. Vous obtiendrez le meilleur rendement en distribuant efficacement la chaleur au moyen de panneaux chauffants, d'un chauffage par le sol ou de radiateurs de grande surface de haute qualité.

3. Le sol est-il géologiquement adapté à l'utilisation de l'énergie géothermique ?

La nature du sol détermine le rendement de l'énergie géothermique par mètre. Les sols humides, limoneux et sablonneux fournissent beaucoup plus de chaleur que les roches sèches et poreuses. Votre expert en pompes à chaleur Bosch peut évaluer le site pour vous.

4. Le site se prête-t-il à la réalisation de tranchées de forage ou de collecteurs ?

Les équipements lourds et les travaux de terrassement importants ne sont pas possibles sur tous les terrains. En particulier lors d'une rénovation, vous devez déterminer si vous souhaitez creuser des espaces de jardin existants, par exemple.

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Avantages et inconvénients du chauffage géothermique

Les avantages d'une pompe à chaleur géothermique sont très convaincants. Elle vous permet d'installer votre système de chauffage de manière durable et de réduire vos coûts de chauffage. Mais il y a des points auxquels vous devez prêter attention, afin de ne pas avoir d'inconvénients.

Avantages

  • des performances élevées avec un facteur de performance annuel (FPA) de 4 ou plus
  • un bon bilan CO2, qui peut être amélioré jusqu'à la neutralité CO2 grâce à l'électricité verte
  • une faible consommation d'électricité et des coûts de chauffage avantageux grâce aux tarifs avantageux des pompes à chaleur
  • de faibles coûts de chauffage grâce à des tarifs avantageux pour les pompes à chaleur et un rendement thermique élevé par kWh d'électricité consommée
  • une production d'eau chaude fiable et efficace
  • possibilité de refroidissement passif en été - climatisation peu coûteuse et durable de votre espace de vie avec une consommation d'énergie presque nulle peut être utilisée dans de nombreux endroits avec une sonde ou un collecteur
  • complète très bien l'énergie photovoltaïque et augmente la rentabilité du système PV
  • peu d'entretien, robuste et durable peu bruyant et peu encombrant, car une seule unité est nécessaire (pas d'installation à l'extérieur)
  • des possibilités de financement élevées

Inconvénients

  • coûts d'investissement élevés au départ par rapport à d'autres pompes à chaleur dépenses élevées pour le développement - par conséquent, dans les bâtiments anciens, il est souvent nécessaire de procéder à un examen spécialexact planning necessary to fully exploit the advantages
  • difficile à mettre en œuvre dans les zones densément bâties
  • les collecteurs de surface ne doivent pas être endommagés par des travaux de construction, des plantes, etc.
  • Forages soumis à autorisation

Carte de localisation des distributeurs

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  • Bosch est votre partenaire intelligent pour des systèmes de chauffage efficaces et respectueux de l'environnement.

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Le chauffage géothermique est-il respectueux de l'environnement ?

L'environnement et le climat bénéficient de l'économie de combustibles conventionnels. Avec le mix électrique actuel, les pompes à chaleur permettent d'éviter les émissions de CO2 d'un APC de 3,5. Les pompes à chaleur géothermiques atteignent un REA de 4 et plus. Elles sont donc beaucoup plus respectueuses du climat que, par exemple, les systèmes de chauffage au gaz ou au mazout équipés d'une chaudière à condensation. L'électricité verte ou l'électricité photovoltaïque produite sur le toit d'une maison multiplie la valeur écologique.

De même, le sol et la terre ne sont pas affectés par une planification correcte. Ce n'est que si l'on extrait trop d'énergie par mètre en raison d'une mauvaise planification que le sol peut se refroidir au fil des ans. Mais il s'agit là d'une exception absolue.

Coût d'une pompe à chaleur géothermique

Les coûts d'achat et d'installation d'une pompe à chaleur géothermique sont plus élevés que ceux d'un nouveau système de chauffage au gaz, par exemple. Cela est principalement dû au développement coûteux de la source de chaleur dans le sol.

Frais d'acquisition
10.000 - 20.000 EUR
Frais d'installation
1.500 - 4.000 EUR
Coûts de développement, de forage de sondes ou d'installation de collecteurs
3.500 € - 11.500 EUR
Coût total de l'installation du système
15.000 - 35.500 EUR
Coûts d'exploitation*
625 EUR pour l'énergie électrique (en fonction du tarif de la pompe à chaleur) plus 150 EUR de frais d'entretien par an

* Exemple d'une nouvelle construction : JAZ 4, 120 m² de surface chauffée, demande de chaleur totale de 10 000 kWh par an, tarif de la pompe à chaleur de 0,25/kWh.

5 faits sur l'énergie géothermique et les pompes à chaleur

  • Plus c'est profond, plus c'est chaud : Dans ce pays, la température de la terre augmente d'environ 3 degrés par 100 mètres.
  • Le noyau liquide de notre planète est estimé à 6 000 degrés.
  • Le forage le plus profond du monde à ce jour, à Kola, en Russie, a dû être interrompu à 12 262 mètres en raison de la chaleur intense qui règne sous terre.
  • La géothermie sur la voie du succès : environ 20 500 pompes à chaleur géothermiques ont été vendues en 2020. Soit 18 % de plus que l'année précédente.
  • Simplement efficace : les systèmes de chauffage géothermique ont un coefficient de performance annuel moyen de 3,5 à 4,5.

FAQ sur les pompes à chaleur géothermiques

Chauffer avec l'énergie géothermique : Quelle est la différence entre la géothermie de surface et la géothermie profonde ?
Quelle est la profondeur d'un forage pour une pompe à chaleur géothermique ?
Quelle est la température à une profondeur de 100 mètres?
Les forages géothermiques présentent-ils des risques pour la santé en raison de la radioactivité et des polluants ?
Puis-je également utiliser la chaleur géothermique dans ma maison existante ?
Ai-je besoin de panneaux chauffants pour chauffer avec l'énergie géothermique ?

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