Pompe à chaleur à géothermie : fonctionnement, solutions et prix

Accueil > Lexique > Pompe à chaleur à géothermie : fonctionnement, solutions et prix

PAC géothermique
Pompe à chaleur géothermique - Source Viessmann

Afin de faire des économies d’énergie, il est possible d’utiliser une énergie gratuite produite par la Terre. La géothermie est une alternative aux installations utilisant l’énergie solaire. Ainsi, la pompe à chaleur à géothermie, ou pompe à chaleur géothermique produit de l’eau chaude et alimente un logement en chauffage tout en vous assurant de réelles économies d’énergie.

Pompe à chaleur à géothermie

Une pompe à chaleur géothermique, ou PAC géothermique est un équipement qui utilise les calories présentes dans le sol pour chauffer l’eau permettant d’alimenter l’habitation en eau chaude sanitaire et en chauffage. Les calories peuvent être captées de différentes manières, c’est-à-dire, soit verticalement, soit horizontalement, soit de manière elliptique.
L’avantage d’une pompe à chaleur à géothermie est qu’elle fonctionne tout au long de l’année. En effet, si les systèmes utilisant l’énergie des rayons du soleil sont dépendants des conditions climatiques, ce n’est pas le cas de la pompe à chaleur à géothermie puisque la chaleur du sol, au niveau des capteurs, reste la même quelle que soit la température extérieure.

Grâce à ce type d’équipement, une habitation peut réduire sa facture de chauffage annuelle par 3 ou 4. Ce type d’économie permet de rentabiliser le prix d’achat et le prix d’installation d’une PAC géothermique après plusieurs années d’utilisation.

Utiliser la chaleur de la Terre pour chauffer sa maison

Afin de produire de l’eau chaude sanitaire et d’alimenter les radiateurs d’un logement, la pompe à chaleur à géothermie utilise les calories produites par la chaleur de la Terre afin de se nourrir d’une énergie gratuite et respectueuse de l’environnement pour fonctionner. Le circuit d'eau chaude pour chauffer l’habitation est compatible avec des radiateurs, mais aussi avec des planchers chauffants.
Afin de capter, ces calories, les capteurs doivent être enfouis dans le sol par un professionnel spécialisé dans ce type d’installation.

Le coefficient de performance (COP)

La récupération d’énergie naturelle extérieure captée par la pompe à chaleur grâce au principe de la géothermie permet à l’appareil de pouvoir ensuite utiliser cette chaleur de manière intelligente. Le coefficient de performance, ou COP, permet de connaître les performances énergétiques d’un appareil avant son achat. Il faut en effet s’intéresser à l’indice de performance d’une pompe à chaleur à géothermie pour choisir un modèle adapté à vos besoins.

Le coefficient de performance évalué pour préciser les caractéristiques d’un produit est calculé en fonction d’une température extérieure comprise entre 7 et 10 °C. Il indique le rendement du système par rapport :

  •     à la quantité d’énergie produite ;
  •      et la quantité d’énergie utilisée.
  •  

En fonction du système de chaleur choisi, l’indice de performance est différent. L’indice de performance est exprimé en kWh produit par rapport à la consommation d’1 kWh. Le chiffre indiqué peut aller de 1 à 7. Plus l’indice est élevé, moins la pompe à chaleur à géothermie consomme d’électricité pour produire de la chaleur.

Par exemple, le captage vertical sur nappe phréatique permet d’obtenir des pompes à chaleur eau-eau dont le coefficient de performance est toujours de 5. En effet, comme nous l’avons précédemment expliqué, la température de l’eau captée reste constamment entre 8 et 12 °C. En moyenne, le coefficient de performance d’une pompe à chaleur standard est compris entre 3 et 4.

Fonctionnement

Ce mode de chauffage écologique utilise la chaleur qui stagne dans le sol pour alimenter le logement en chauffage. Grâce à l'inertie, la température présente dans le sol n'est pas impactée par les changements de température que nous ressentons au-dessus du sol. Cette caractéristique permet à la pompe à chaleur géothermique de récupérer une énergie fiable et constante jour et nuit, tout au long de l'année.

La chaleur captée circule dans des tuyaux en polyéthylène. Le système de captage est en fait constitué :

  •    d'une pompe de circulation ;
  •    d’un point de prélèvement avec crépine ;
  •      des filtres) ;
  •     et un système de rejet.

Selon le type de capteur choisi, les spécificités de l’installation ne seront pas les mêmes.


Type de capteurs

Installation des capteurs

Difficulté des travaux

Inconvénients

captage horizontal au sol*

- capteurs enterrés à une profondeur comprise entre 60 cm et 1,20 m
- grande surface nécessaire correspondant à 1,5 fois la surface de l’habitation à chauffer

faible

- impossible de planter des arbres avec de trop longues racines autour de la maison
- grande surface nécessaire

captage vertical au sol (ou sondes géothermiques)

- idéal pour les terrains dont la surface est petite
- capteurs enterrés à une profondeur de 100 m maximum
- capteurs sont moins sensibles aux changements de température à la surface
- plus performants que les capteurs horizontaux

conséquente

- prix élevé
- forage très profond

captage vertical sur nappe phréatique

- très performant
- température de l’eau d’une nappe phréatique est stable (entre 8 et 12 °C)

conséquente

- uniquement possible si la maison est située au-dessus d’une nappe phréatique

captage elliptique

- mélange de deux techniques : captage horizontal au sol et captage vertical au sol
- spirale de 40 cm de diamètre et de 3 m de long
- moins de place nécessaire que pour l’installation des capteurs horizontaux
- profondeur nécessaire est bien moins importante que pour installer des capteurs verticaux (5 m de profondeur suffisent)

rapide

-

 
Le captage horizontal au sol de la pompe à chaleur à géothermie est le type d’installation le plus présent en France dans les habitations.

Une solution de chauffage principal

La pompe à chaleur à géothermie ne sert pas uniquement de solution de chauffage secondaire. Elle a tout à fait les capacités pour alimenter à elle seule l’ensemble de la maison, à condition que l’installation des capteurs soit bien adaptée. Pour cela, le professionnel contacté commence toujours par étudier vos besoins, selon sa taille, les performances de son isolation, etc.

Cependant veuillez noter que la pompe à chaleur à géothermie n’est pas suffisante dans une zone où les températures extérieures sont trop froides. Ce sera notamment le cas pour des zones où la température extérieure est de -10°C au minimum pendant plusieurs jours de suite. Dans ces conditions climatiques là, la pompe à chaleur à géothermie sera une solution de chauffage d’appoint fiable et peu coûteuse.

Les différents modèles de PAC

Il existe différents modèles de pompe à chaleur compatible avec un système de géothermie, parmi lesquels :

  •     les pompes à chaleur sol-sol ;
  •      les pompes à chaleur sol-eau ;
  •     les pompes à chaleur eau glycolée-eau.

Selon le type de pompe à chaleur que vous souhaitez installer chez vous, le budget ne sera pas le même.


Type de pompe à chaleur

Avantages

Inconvénients

pompes à chaleur sol-sol

- modèles performants
- chauffe rapide
- idéal pour des habitations situées dans des zones avec un climat froid
- production d’eau chaude sanitaire
- simple à installer
- investissement moins important

- modèles non réversibles
- grande surface de terrain nécessaire
- non compatible avec des capteurs verticaux
- non compatible avec un système basse consommation préexistant

pompes à chaleur sol-eau

pompes à chaleur eau glycolée-eau

- production d’eau chaude sanitaire
- modèles réversibles
- compatible avec un système basse consommation préexistant
- prix moins élevé pour une installation avec capteurs horizontaux

- installation complexe
- prix élevé pour une installation avec capteurs verticaux

 

Prix

C’est le type de capteurs de la pompe à chaleur géothermique et sa puissance qui permettent de déterminer le prix de l’équipement.


Type de pompe à chaleur à géothermie

Prix TTC d’une PAC

Prix TTC par m² à chauffer

PAC eau glycolée-eau

PAC avec capteurs verticaux*

14 000 à 20 000 €

150 à 200 €

PAC avec capteurs horizontaux

8 000 à 14 000 €

80 à 150 €

PAC sol-sol

 9 000 à 15 000 €

-

PAC sol-eau

10 000 à 16 000 €

-

 
*Des frais de forage sont également à prévoir.

Les frais d’entretien

Des frais d’entretien sont à prévoir, puisqu’une révision du système est indispensable une fois par an. Pour garantir la durée de vie de votre équipement, le professionnel doit s’assurer du bon fonctionnement du matériel :

  •     le niveau de pression ;
  •     le niveau d’eau.

Il est généralement conseillé de souscrire à un contrat d’entretien avec l’installateur. Comptez environ 100 à 200 € TTC de maintenance par an.

Aides au financement

Pour faire installer une pompe à chaleur à géothermie chez soi, il est possible de bénéficier d'un crédit d'impôt de 30 % (CITE) qui permet d’alléger les frais d’investissement de votre projet. Cet avantage fiscal est une solution pour tous les foyers puisqu’il est possible de l’obtenir sans aucune condition de ressources. Parmi les autres aides dont vous pourrez bénéficier se trouvent :

  •      un taux réduit à 5,5 % ;
  •      l’éco-prêt à taux zéro (Éco-PTZ) ;
  •       les subventions de l’Anah (agence nationale pour l’amélioration de l’habitat) ;
  •       des aides proposées par les fournisseurs d’énergie ;
  •       des aides proposées par les collectivités locales, etc.

Attention toutefois, les aides au financement de l’installation d’une pompe à chaleur à géothermie ne sont accessibles que pour des travaux de rénovation. La fin de la construction de votre habitation doit, de plus, avoir été terminée au moins depuis 2 ans. Autres critères d'éligibilité : les travaux doivent obligatoirement être réalisés par un artisan qualifié RGE (reconnu garant de l’environnement), sans quoi il ne vous sera possible de bénéficier d’aucune aide. Attention, il doit également se charger de vous fournir la pompe à chaleur à géothermie que vous souhaitez installer.

Construction, rénovation, un projet de chauffage ?

En déposant votre projet, un installateur Proactif proche de chez vous, vous contactera. Véritable spécialiste de la marque Viessmann, il dispose des qualifications utiles et se forme régulièrement sur nos produits afin de vous conseiller au mieux.

Sélectionnez les énergies concernant votre projet

FioulGazPompe à chaleurBoisSolaire thermiqueAutres
Passer à l'étape 2

* : champs obligatoires