La Géothermie en pratique

Encore marginale en France cette technologie est déjà largement appréciée chez nos voisins car elle offre de sérieux atouts pour l'environnement et le porte-monnaie ! Bien sûr sa mise en oeuvre comporte des contraintes (surtout en rénovation), mais rien d'insurmontable dès lors qu'elle est confiée à des professionnels compétents.

Contrairement à l'"aérothermie" (PAC air-eau) qui puise ses calories dans l'air extérieur pour chauffer un logement, la géothermie se propose de tirer parti des calories présentes - même en plein hiver - dans les profondeurs du terrain (voir le dossier géothermie). C'est donc un capteur enterré à l'horizontale ou à la verticale qui permet de les récupérer.
Ces calories transitent ensuite par une pompe à chaleur, chargée de les démultiplier afin qu'elles soient restituées par un émetteur : le plus souvent un plancher chauffant (ou réversible).

  • Chez les installations de type "sol-eau", le captage des calories s'effectue à l'aide d'un fluide frigorigène et leur restitution, avec de l'eau.

  • En revanche les systèmes "sol-sol" (aussi appelés "à détente directe") n'utilisent que du fluide, pour le capteur comme pour l'émetteur. Et les systèmes "eau-eau" fonctionnent uniquement avec de l'eau (glycolée côté capteur).

En pratique, c'est au(x) professionnel(s) sollicité(s) de préconiser l'option la plus adaptée : à la nature du terrain et aux besoins en calories du bâtiment, existant ou à construire.

Grand terrain et construction en projet : les conditions idéales

En effet, parce que le terrain à bâtir sera de toute façon malmené par un ou plusieurs engins de terrassement.
Et à ce stade, il sera très facile de faire dégager la surface nécessaire à un capteur horizontal ou bien, selon la nature du terrain, de faire appel à entreprise spécialisée dans les forages verticaux .
Aucun problème non plus pour intégrer l'émetteur au bâtiment lors de la réalisation des dalles de planchers d'étage.

  • Rappelons qu'un capteur géothermique "de surface" fait appel à des tubes en en polyéthylène ou en cuivre gainé de polyéthylène.
    Les uns et les autres sont disposés en boucles (un peu comme ceux d'un plancher chauffant) entre 0,50 et 1,20 m : soit en une couche après enlèvement (décapage) de la terre superficielle, soit en deux couches dans des tranchées.
    Dans les deux cas, le capteur prend place entre deux couches de sable de 15 cm, à au moins 1,50 m des réseaux enterrés non hydrauliques, 2 m des arbres et 3 m des fondations, puits, fosses septiques, évacuations...

  • La capacité d'absorbtion calorifique d'un capteur horizontal varie - selon l'ensoleillement et la nature du sol - de 10 à 40 W/ m² pour une implantation en décapage et de 30 à 50 W/ m linéaire pour une implantation en tranchée.
    Ce qui amène en général un capteur horizontal à occuper une surface équivalant à une fois et demie la surface à chauffer : soit environ 150 m2 pour une maison de 100 m2.
    Quoiqu'il en soit, sur une parcelle vierge de toute construction, divers options peuvent en général être envisagées et un compromis satisfaisant, assez facilement obtenu.

Petit terrain et rénovation : des contraintes multiples

En pareil cas, les difficultés découlent de la présence de la construction, à laquelle s'ajoutent souvent arbres ou plantations ! Par son implantation, la construction peut en effet compliquer la mise en oeuvre d'un capteur de surface, d'autant plus délicate d'ailleurs sur un terrain de superficie réduite.
Dans ce cas, on s'oriente donc plutôt vers un capteur vertical, le cas échéant sur nappe phréatique. Rien à voir toutefois avec les forages destinés à pomper de l'eau chaude (90 à 150° C) qui, eux, relèvent de la géothermie à moyenne énergie.

  • Aussi appelé "sonde géothermique", un capteur vertical est constitué d'un tube en "U" qui descend entre 50 et 150 m de profondeur. Estimée à 50 W par mètre de forage, la capacité d'absorption calorifique moyenne de ce type de capteur peut atteindre 60 à 70 W/ m dans un sol humide car il est plus conducteur. Malgré cela, plusieurs sondes peuvent être nécessaires pour couvrir les besoins calorifiques... Ce qui ne pose pas de problème technique - puisque les forages sont réalisés en une seule fois - hormis l'intervalle de 10 m à respecter entre chacun d'eux.

  • Moins "traumatisante" pour un jardin l'exécution des forages (et tranchées) n'en est pas moins technique : elle requiert en effet un matériel et des compétences qui ne sont pas ceux d'une entreprise de terrassement ordinaire. A évaluer aussi : la question de l'accessibilité depuis la rue pour l'engin de forage, vu la présence d'un portail et d'une clôture. Et aussi, parce que la partie arrière d'un terrain étroit peut s'avérer difficilement accessible à cause du faible dégagement latéral laissé par la construction...

  • Enfin, ne pas sous-estimer non plus l'ampleur des travaux se rapportant à l'émetteur. Ils sont toujours conséquents en rénovation, même s'il existe à présent des systèmes de faible épaisseur ou bien circulant sous le plancher à l'étage inférieur ou encore, sur les parois murales

Credit photo: Giacomini

Avantages et contreparties

Inépuisable, sans effet sur l'environnement, exempte de livraison ou de stockage, la géothermie n'a pratiquement que des avantages... En outre, ses performances restent indépendantes de la température extérieure, contrairement à l'aérothermie dont le COP diminue à mesure que l'on s'approche de 0° C ! Mieux : avec une installation réversible la géothermie peut assurer un confort "toutes saison". Il s'agit bien de confort puisqu'en été, la température du plancher n'est inférieure que de 5 à 6 degrés à celle de l'air ambiant (sans effet de courant d'air !).
Et en hiver aucune surchauffe - grâce à une température de surface qui ne dépasse pas 28° C - avec en plus tout le bénéfice du rayonnement.
La géothermie peut en outre servir à produire de l'eau chaude sanitaire (www.sofath.com)
ou même, chauffer une piscine (www.sofath.com)...

    Credit photo: Sofath

  • Bien sûr, beaucoup de ces avantages se retrouvent chez l'électricité, mais en moins écologique (par son origine principalement nucléaire en France) et avec un coût de fonctionnement de 3 à 4 fois plus élevé ! Le coût d'installation d'une PAC géothermique n'est pas neutre il est vrai, mais il ne dépasse guère celui d'une chaudière au fioul, capteur non compris. Celui-ci - ou plutôt sa mise en ouvre - est d'ailleurs la contrepartie majeure d'une installation géothermique.
    Mais une fois en place, le système se fait oublier... Sauf par ses avantages bien sûr ! A envisager dès le départ (surtout avec un capteur horizontal) et même si sa réalisation n'est pas au programme : la future piscine. Mieux vaut laisser libre l'emplacement le plus favorable (ensoleillé, près de la maison...).

  • Reste la question de la rénovation, toujours délicate. A l'extérieur : que le capteur soit horizontal (vu la masse de terre à déplacer) ou vertical (celui qui creuse n'est pas forcément celui qui installe la sonde). A l'intérieur : parce qu'à moins de s'engager dans des travaux considérables, il faudra composer avec les caractéristiques du bâtiment et de son système de chauffage...
    A eux seuls, les 50 à 55° C produits par une PAC ne suffiront pas à des radiateurs classiques, conçus pour fonctionner à 70 ou 80° C ! Cela dit, outre l'isolation thermique à revoir en priorité, les calories manquantes pourront toujours être fournies pendant les périodes les plus froides par la chaudière d'origine si elle n'est pas trop ancienne...
    Un compromis somme toute intéressant, parce qu'il a le mérite de faire accéder aux avantages de la géothermie, tout en limitant les frais et les bouleversements !



Février 2007


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