Pompe à chaleur géothermique : zoom sur le captage

La géothermie puise les calories présentes dans la Terre pour chauffer la maison et produire de l'eau chaude. Il existe deux types de pompes à chaleur géothermiques : la verticale et l’horizontale. Elles se différencient par leurs systèmes de captage.

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C’est la solution la plus courante en France. Les capteurs sont enterrés juste en dessous de votre jardin, à faible profondeur (entre 0,6 et 1.2m) et recouvrent une grande surface de terrain. Cette dernière doit être 1,5 à 2 fois égale à la surface habitable à chauffer. Les tubes polyéthylène haute densité (PEHD) ou de cuivre recuit gainé de polyéthylène sont disposés en serpentins dans le jardin et espacés de 50 cm au minimum. Le réseau doit être distant d’au moins 2 mètres de tout arbre ou ouvrage (puits, fosse septique…). S’il y a des buissons et massifs à racines courtes à proximité (- de 50 cm), ce n’est pas un problème. Il est préférable d’avoir un sol meuble plutôt que rocheux… Le terrain doit être perméable aux eaux de pluie, qui jouent un rôle déterminant dans la régénération de la chaleur du sol.

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Les capteurs verticaux, aussi appelés sondes géothermiques, sont préconisés pour les petits terrains. En effet, 2 sondes de 70 mètres de profondeur peuvent chauffer une maison de 150m². Les sondes sont installées jusqu’à 100 m de profondeur après forage. Elles sont constituées de quatre tubes PEHD et forment un double U dans lequel circule l’eau glycolée en circuit fermé. Une fois les sondes reliées à la pompe à chaleur, elles sont scellées dans leurs puits par l’injection d’un coulis fait de ciment et d’argile. Ce mélange, tout en protégeant les capteurs des pierres et racines, a la propriété d’améliorer leur conductibilité.

Le captage vertical est plus cher que l’horizontal mais aussi plus performant, puisque la source de chaleur est stable en profondeur alors qu’à proximité de la surface, elle est sensible aux variations thermiques.

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La pompe à chaleur capte l’énergie contenue dans l’eau d’une nappe phréatique peu profonde et captée par forage. Ce type de captage implique de creuser deux trous profonds de 8 à 50 m. Le premier, nommé puits d’aspiration, est en amont de l’écoulement de la nappe. C’est là que la pompe à chaleur puise les calories. Le second trou, appelé restitution, rejette l’eau refroidie dans son milieu en aval de l’écoulement. La qualité de l’eau n’en est pas altérée. Il s’agit du système à deux forages qui est le plus écologique car il évite le gaspillage. Dans le cas d’un seul forage, l’eau de la nappe est rejetée dans une rivière ou un plan d’eau.

Ce système de captage sur nappe phréatique est très performant puisque la température de l’eau est toujours comprise entre 8 et 12°C, même en cas de grands froids. Son COP est de 5 !

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Parmi les modes de capteurs couramment utilisés pour la géothermie, certaines technologies très prometteuses se développent dont le captage géothermique à spirale. Il s'agit d'un système intermédiaire entre le captage horizontal et le captage vertical au sol. Son originalité vient de la forme de ses capteurs : ils ressemblent à des bobines. Ils nécessitent ainsi moins de surface au sol que des capteurs horizontaux mais ont une efficacité comparable aux capteurs verticaux, sans pour autant être enterrés à grande profondeur. En revanche, les capteurs sous forme de spirale sont plus sensibles à la nature du sol que des capteurs conventionnels. Par conséquent, ils ne sont pas installables partout.