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Géothermie : mode d'emploi

Par Céline Chahi
,
le 23 janvier 2008
A l'heure où les questions environnementales sont au cœur des préoccupations mondiales, on entend de plus en plus parler en France de la géothermie. Quel est son principe de fonctionnement ? En quoi se différencie-t-elle de l'aérothermie ? Quel est le rôle d'une pompe à chaleur ?
"Géo" - "thermie"… Pas besoin d'avoir fait des années de cours de latin pour comprendre que la géothermie est un phénomène thermique en rapport avec le globe terrestre ! Pour obtenir une définition moins approximative, il faut se tourner vers l'Agence de l'Environnement et de la maîtrise de l'Energie (ADEME). Dans son glossaire, accompagnant le guide intitulé "Pompes à chaleur géothermiques", on peut lire : "la géothermie est le captage de la chaleur emmagasinée dans le sol à faible profondeur. L'origine de l'énergie est alors pour l'essentiel solaire".

La géothermie : une énergie renouvelable

On comprendra aisément pourquoi le terme "énergie renouvelable" est systématiquement associé, et à juste titre, à la géothermie. "Les énergies renouvelables ne sont pas tarissables au contraire des énergies fossiles qui proviennent de la combustion de matières premières comme le charbon, le pétrole ou encore le gaz naturel" explique Pierre Sabatier, président de l'AFPAC, l'association française pour les pompes à chaleur. Une catégorie dans laquelle peut également entrer l'aérothermie puisque son principe est quasiment le même que celui de la géothermie. Seule différence : les calories (sources d'énergie se trouvant dans le sol) au lieu d'être puisées dans la terre, sont récupérées dans l'air environnant.

Trois modes de captage géothermiques

En ce qui concerne la géothermie, le captage des calories s'effectue de trois manières différentes, chacune étant choisie en fonction de la configuration et des propriétés du terrain. Le mode de captage dit "classique" consiste à installer des capteurs horizontaux - qui se présentent généralement sous la forme de tubes en polyéthylène - dans le sol sur une surface de terrain de 1,5 à 2 fois plus grande que la surface à chauffer. Le deuxième procédé met en œuvre une sonde géothermique permettant de récupérer verticalement la chaleur par le biais d'un forage pouvant faire jusqu'à 80 m de profondeur. Si la technique employée est la même - l'introduction de capteurs dans un forage - la dernière solution de captage n'a pourtant rien à voir avec les deux précédentes. Cette fois, il ne s'agit plus de capter les calories contenues dans le sol mais de récupérer celles contenues dans… l'eau !

"Les CAP : matures sur le plan technique"

Capter l'énergie contenue dans l'écorce terrestre est une chose mais encore faut-il pouvoir la transformer pour la rendre utilisable ! C'est là que la pompe à chaleur intervient : l'appareil est capable, par le biais d'un fluide frigorigène, de restituer la chaleur à l'intérieur d'un bâtiment dans le but de le chauffer, de le rafraîchir - s'il est réversible - ou bien encore de chauffer l'eau chaude sanitaire. L'énergie ainsi récoltée permet d'alimenter "tout type d'application" : un plancher chauffant, des ventilo-convecteurs, des radiateurs à basse température… "Cet équipement est très économique puisque, pour un kilowatt-heure d'énergie électrique consommé pour son fonctionnement, il restitue trois à quatre kilowatt-heures de chaleur" insiste Pierre Sabatier.
Ce rapport entre l'énergie restituée et celle utilisée pour faire fonctionner la pompe à chaleur, clairement énoncé par le président de l'Afpac correspond en fait au fameux coefficient de Performance, appelé plus couramment le "COP". Il caractérise en quelque sorte "le rendement" de l'appareil. Une capacité qui, comme le fait remarquer Pierre Sabatier, s'est nettement améliorée au fil du temps : "les pompes à chaleur ont été introduites en France dans les années 70 et sont commercialisées dans le monde depuis près 50 ans. Le moins que l'on puisse dire c'est que ces appareils sont matures sur le plan technique" assure-t-il. Il existe d'ailleurs un moyen pour les consommateurs de s'assurer des performances de leur appareil : la marque NF PAC. Elle est délivrée par l'Afaq-Afnor aux pompes à chaleur géothermiques et aérothermiques d'une puissance inférieure ou égale à 50 kW. COP, puissance thermique, niveau de puissance acoustique sont autant d'éléments pris en considération pour l'obtention de cette certification.
Autre gage de confiance, concernant cette fois, l'installation : l'appellation qualiPac, attribuée aux professionnels qui en font la demande. Pour les particuliers, comme l'explique Pierre Sabatier, c'est la garantie d'être mis en relation avec un installateur "spécialiste de la pompe à chaleur" et surtout de voir leur projet "de géothermie" aboutir.
Crédit d'impot Pompe à Chaleur
Crédit d'impot Pompe à Chaleur © Airwell
  Des aides financières pour l'installation d'une pompe à chaleur
Depuis le 1er janvier 2006, l'achat d'une pompe à chaleur donne droit à un crédit d'impôt de 50 % pour les particuliers. Pour en bénéficier, l'installation doit avoir été réalisée par une entreprise et être accompagnée d'une facture. Le montant des dépenses réalisées par les particuliers ne doit d'ailleurs pas excéder la somme de 8.000 euros pour une personne seule et de 16.000 euros pour un couple marié. A noter que ce crédit d'impôt ne concerne pas la main d'œuvre mais uniquement les équipements et les matériaux. La liste exacte des appareils concernés est disponible sur le www.afpac.org.
Sachez enfin qu'EDF, l'ADEME et l'Anah proposent également des aides financières pour l'installation de pompes à chaleur.
Pour connaître les conditions d'attribution de ces aides financières :
www.particuliers.edf.fr
www.ademe.fr
www.anah.fr
Découvrez les schémas explicatifs géothermie / aérothermie et les témoignages des lecteurs de Maison à Part en cliquant sur suivant.
Géothermie : mode d'emploi

Géothermie - source : sol

Géothermie sol - L'AFPAC
Géothermie sol - L'AFPAC © AFPAC
L'un des principes de la géothermie consiste à capter la chaleur emmagasinée dans le sol grâce à un réseau du tubes enroulés dans le sol (comme présenté ici) ou par la biais de sondes verticales insérées à plus de 80 mètres de profondeur. Cette chaleur est transférée grâce à la pompe à chaleur au cicuit d'eau chaude de l'installation de chauffage.
Géothermie - source : sol

Géothermie - source : eau

Géothermie eau - L'AFPAC
Géothermie eau - L'AFPAC © AFPAC
Autre technique employée en géothermie : le captage de la chaleur contenue dans l'eau d'une nappe phréatique, d'un lac, d'une réserve d'eau ou d'un cours d'eau. Cette chaleur est transférée grâce à la pompe à chaleur au cicuit d'eau chaude de l'installation de chauffage. Cette opération nécessite l'installation de sondes verticales et d'une pompe à chaleur à l'intérieur du logement.
Géothermie - source : eau

Aérothermie - Géothermie : mode d'emploi

Géothermie air - L'AFPAC
Géothermie air - L'AFPAC © AFPAC
Lorsque la chaleur est prélevée dans l'air extérieur, il s'agit de l'aérothermie. L'énergie ainsi récupérée est transférée dans l'air ambiant du logement ou dans le circuit d'eau chaude de l'installation de chauffage. La pompe à chaleur pourra être installée indifféremment à l'extérieur ou à l'intérieur.
Aérothermie - Géothermie : mode d'emploi

Les applications de la géothermie

Capteurs géothermie - AFPAC
Capteurs géothermie - AFPAC © AFPAC
La chaleur récupérée dans la terre ou dans l'eau est utilisée pour alimenter le circuit d'eau chaude de l'installation de chauffage. Ce dernier peut desservir un plancher chauffant - et rafraichissant si la PAC est réversible -, des ventilo-convecteurs et des radiateurs.
Les applications de la géothermie

Principe de fonctionnement de la PAC

Principe pompe à chaleur - l'AFPAC
Principe pompe à chaleur - l'AFPAC © AFPAC
Sur le site Internet de l'AFPAC, la définition de la pompe à chaleur est la suivante : "la pompe à chaleur est un appareil capable de capter la chaleur de l'environnement extérieur pour la restituer à l'intérieur d'un bâtiment dans le but de le chauffer.
Principe de fonctionnement de la PAC

Témoignages : avantages et inconvénients de la PAC

Pompe à Chaleur
Pompe à Chaleur © DR
Pompe à Chaleur : quels avantages et quels inconvénients ? Vous verrez que les avis sont partagés : si beaucoup reconnaissent le gain écologique de la géothermie, quelques uns sont gênés par les contraintes financières liées à l'installation de la pompe à chaleur et les difficultés à trouver un professionnel qualifié. Tous regrettent que les efforts déployés par la France pour faire connaître cette énergie renouvelable et faciliter son exploitation ne soient pas plus importants...
Découvrez les témoignages des lecteurs de Maison à Part en cliquant sur suivant.
Témoignages : avantages et inconvénients de la PAC

"Impossible d'obtenir une facture détaillée"

Xavier, Saône et Loire :
"Nous n'avons eu que des déboires depuis la signature de notre contrat avec une société pourtant réputée dans le domaine de la géothermie. En résumé : le chantier a été lancé avec près de 2 mois de retard - le prestataire avait tout simplement oublié de commander la pompe à chaleur ! - 10 m2 de terrassement inutile dans la phase de travaux, aucun suivi du chantier, commercial impossible à joindre… aucune réponse, y compris aux courriers en recommandés, mise en service réalisée sans nous expliquer le fonctionnement, système inopérant lorsque la température baisse, avec un maxi de 14.5°C dans le séjour lorsque les températures ont été négatives en Décembre. Le résultat c'est que nous allons emménager dans 10 jours et nous allons devoir entreprendre une action en justice ! J'oubliais : impossibilité d'obtenir une facture détaillée pourtant nécessaire si l'on veut pouvoir récupérer une partie du coût de l'installation sous forme de crédit d'impôt. Voilà, bon courage à ceux qui veulent malgré tout se lancer !"
"Impossible d'obtenir une facture détaillée"

"Un gain écologique mais trop de travaux étaient laissés à notre charge"

Vincent, région Centre :
"Le principe de la géothermie semblait intéressant. Le système fonctionne déjà depuis longtemps dans des pays plus en avance que nous d'un point de vue écologique. Nous avons fait construire notre deuxième maison en 2005 par des artisans. Elle comportait des murs en briques monomur d'une épaisseur de 37.5 cm, un plancher chauffant (à eau) au rez-de-chaussée et des radiateurs (à eau) à l'étage. Nous nous sommes longuement interrogés sur le choix de l'énergie à utiliser : gaz, fioul, électricité, géothermie… Nous avons démarché deux installateurs spécialisés en géothermie mais nous n'avons pas fait affaires ensemble car trop de travaux étaient laissés à notre charge (terrassement, installation de l'isolant au sol, le câblage de la sonde de température, etc... Ils ne venaient que pour faire la pose des couronnes de cuivre en extérieur et en intérieur ainsi que la pose d'un compresseur. L'étage n'était pas chauffé, à notre charge l'installation de radiants ! Tout cela pour 12 740 euros hors-taxe ! Pour ce prix là, nous avons obtenu l'installation d'une chaudière à condensation fonctionnant au gaz et permettant la production d'eau chaude, d'un planché chauffant et de radiateurs à l'étage. Vues les augmentations successives des produits pétroliers, nous allons entreprendre, dès cet été, la pose de panneaux solaires afin de limiter notre consommation de gaz."
"Un gain écologique mais trop de travaux étaient laissés à notre charge"

"On peut s'interroger sur les installations actuelles..."

Sébastien, Lyon :
"Il faut bien faire la différence entre la géothermie et l'aérothermie. Cette dernière récupère la chaleur sur l'air extérieur en plein hiver, même en cas de températures négatives. Du coup, des cycles de dégivrages sont nécessaires afin d'éliminer le givre de la batterie et les inversions de cycles font souffrir les batteries… La géothermie par capteurs horizontaux ou verticaux est la meilleure des solutions et la plus fiable dans le temps. Attention toutefois à la géothermie lors de fortes températures… On peut s'interroger sur les installations actuelles. Quels sont leurs retours ? Le prix d'une installation en géothermie dépasse largement le prix de l'installation d'une chauderie de qualité mais la durée de vie ?"
"On peut s'interroger sur les installations actuelles..."

"Notre pompe à chaleur fonctionne depuis 1984 sans aucun travaux de maintenance"

Madeleine :
"Nous avons rénové une longère en Bretagne en 1983 et nous avons installés une pompe à chaleur « air-eau » en 1984. Une pompe à chaleur conçue et fabriquée après le 1er choc pétrolier. La pompe à chaleur était bradée tandis que les radiateurs de grande capacité étaient très chers. Depuis cette date, la pompe à chaleur fonctionne et nous avons eu très peu de maintenance à faire dessus. Pour une surface de 200 m2, le coût est environ de 300 euros sur une période de six mois. Nous complétons par un chauffage au bois - une cheminée avec insert - pour un coût d'environ 150 euros. Il est vrai que cela est un peu juste parfois en cas de grand froid. Il suffit de s'habiller un peu plus chaudement ! Nous pensons renouveler la pompe dans les mois à venir car, celles proposées sur le marché actuellement sont plus performantes".
"Notre pompe à chaleur fonctionne depuis 1984 sans aucun travaux de maintenance"
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