La recherche d’une solution de chauffage à la fois éco-responsable et économiquement viable conduit de nombreux individus à envisager les ressources naturelles, parmi lesquelles figure le sol sous nos pieds. Issu de cette réflexion, le système de chauffage par géothermie représente une source illimitée et sous-exploitée d’énergie. De par son faible impact sur l’environnement et son coût réduit comparé aux énergies gaz et électrique, ce mode de chauffage apparaît comme un investissement optimal sur le long terme. Nous vous proposons une exploration détaillée du fonctionnement, de l’installation et du coût d’un système géothermique afin de faciliter votre choix.
Découverte du chauffage géothermique
La géothermie est un alternatif pour le chauffage des bâtiments qui tire profit des technologies contemporaines. On y recourt à l’électricité environnante, selon un processus similaire à une climatisation ou un frigo. Un circuit double assure le fonctionnement : le circuit interne comporte les radiateurs et tuyaux familiers d’un système de chauffage classique, et le circuit externe est constitué d’un échangeur thermique placé dans le sol.
L’énergie calorifique du sol est récupérée grâce à une pompe à chaleur électrique pour chauffer un agent frigorigène qui est ensuite transféré au circuit interne après passage par un évaporateur. Ensuite, cet agent est refroidi avant que le cycle reprenne. La chaleur constante, jamais inférieure à +4°C, de l’intérieur de la Terre rend ce procédé efficace quelle soit la température extérieure, similairement au fonctionnement d’un poêle à granulés.
À une trentaine de mètres sous terre, on peut observer une température stable entre 8 et 10 degrés Celsius même pendant les hivers les plus rigoureux. De plus, la géothermie permet également de rafraîchir l’habitat pendant les épisodes de chaleur estivaux.
Comprendre le fonctionnement du chauffage géothermique
Pour résumer, le système est composé de tuyaux et d’une pompe à chaleur installée dans le logement. Cette dernière récolte et chaleur et la stocke. Ce processus fait circuler un fréon dans des tuyaux enfouis dans le sol.
Ce fréon capte l’énergie pour la transmettre à un échangeur de chaleur servant à réchauffer la maison. Ce principe rappelle celui d’un réfrigérateur, sauf que l’action se fait à l’inverse. Ce dispositif octroie au système géothermique son atout majeur : en hiver, il chauffe votre logement ; en été, il le rafraichit.
Sachant que la géothermie peut produire de la chaleur tout au long de l’année sans discontinuité, c’est une solution à considérer si vous avez envie de climatisation pendant l’été. En effet, la température du sol ne chute jamais au-delà de zéro degré, quels que soient les aléas du climat local. À une trentaine de mètres sous terre, les températures oscillent toujours entre 8 et 10 degrés Celsius même pendant les hivers les plus froids.
Les différentes options de chauffage géothermique disponibles pour les ménages
Selon la région, le contexte infrastructural et le climat, divers types d’échangeurs de chaleur peuvent être installés :
- L’échangeur horizontale ;
- L’échangeur vertical ;
- Sur l’eau.
L’échangeur horizontale
Avec l’échangeur de chaleur horizontal, on enfouit un tuyau, dans lequel circule un liquide résistant au gel, à une profondeur de 1,5 mètre. Ce liquide pompe la chaleur du sous-sol qui est par la suite transférée au système de chauffage par l’intermédiaire de la pompe à chaleur. La superficie nécessaire pour bénéficier d’un agrément de chauffage varie en fonction des besoins calorifiques pour votre logement. Cela favorise un choix réfléchi pour un système de chauffage approprié pour votre maison.
Pour faciliter le calcul et minimiser les erreurs, considérons une pompe à chaleur de 10 kW = 10 000 W. Le pouvoir calorifique du sol à 1,5 mètre de profondeur est de 20 watts/mètre. Nous obtenons la longueur du circuit en divisant la puissance de la pompe par la quantité de chaleur/mètre : 10 000 W / 20 W = 500 mètres de tuyau, à augmenter à 600 mètres – soit environ 6 ares – pour une marge de sécurité.
Si le coût de la main d’œuvre pour ce système est légèrement inférieur à celui de l’échangeur de chaleur verticale, il ne conviendra pas aux maisons déjà occupées en raison des excavations importantes requises pour l’installation qui peuvent dénaturer l’aspect esthétique de la propriété.
L’échangeur verticale
Opter pour l’échangeur vertical signifie choisir la source de chauffage géothermique la plus populaire. Ce système repose sur le forage d’un puits qui accueillera un échangeur de chaleur en forme de U. Le réseau des puits est ensuite connecté à un collecteur et à la maison.
L’efficacité thermique avec le circuit vertical est notable puisqu’un mètre de puits produit environ 50 W, soit beaucoup plus que le circuit horizontal. La raison tient à la composition hydraulique du sol. En effet, pour forer, nous explorons des aquifères qui sont de bons conducteurs thermiques. En utilisant notre exemple précédent avec une pompe à chaleur de 10 kW ou 10 000 W, nous avons un besoin de 200 mètres linéaires.
Le principal désavantage est le coût, légèrement plus élevé que le système horizontal, mais la différence est limitée. Le coût d’un tel puits peut atteindre la moitié du coût d’un puits traditionnel. Toutefois, lors du forage pour la géothermie, le professionnel utilisera un diamètre de trou moins élevé et réduira l’utilisation du tubage pour limiter les coûts. L’avantage du circuit vertical reste donc son faible dérangement sur le paysage de la propriété et la rapidité d’exécution des travaux.
Le chauffage géothermique par eau souterraine
L’un des types de chauffage géothermique les plus populaires est le chauffage géothermique de l’eau souterraine. Un réservoir d’au moins 200 mètres carrés est nécessaire avec une distance qui ne doit pas dépasser 100 mètres de l’habitation. C’est le seul mode de chauffage géothermique autonome si vous disposez d’un tel réservoir. Toutefois, l’emplacement des tuyaux et le soin apporté au choix de la profondeur de ces tuyaux peuvent s’apparenter au soin requis pour un radiateur à inertie en fonte.
Les tuyaux sont généralement insérés verticalement en terre à une profondeur minimum de 30 mètres dans une couche de sol à l’abri du gel hivernal. Plus la nappe phréatique est haute dans une zone donnée, plus le système performe. La pompe à chaleur draine la chaleur du sol où est installé le détecteur, et à fortiori le flux souterrain assure un approvisionnement calorifique optimal.
A quels avantages s’attend-on avec un chauffage par géothermie ?
Les avantages généraux des systèmes de chauffage domestique géothermique sont les suivants.
Rendement et coût
Les systèmes de chauffage géothermique présentent les coûts d’opération les plus faibles comparés à tous les système similaires. Ils n’ont besoin d’aucun intrant autres que de l’électricité pour opérer, ni d’entretien particulier. L’amortissement du coût initial s’effectue assez rapidement malgré le coût initial. La durée de vie de l’équipement s’échelonne de 15 à 20 ans, faisant de ces pompes une valeur ajoutée jusqu’à trois fois plus élevée y compris pour les installations industrielles.
Autonomie
Si aucune source de gaz alimente votre bien immobilier, le seul moyen de le chauffer reste l’électricité, dont l’utilisation coûte cher. Une pompe à chaleur apporte une solution complètement autonome. Les autres alternatives, comme les chaudières à granulats de bois, à gaz, au diesel, requièrent un entretien constant.
Sécurité
Une centrale géothermique est une unité de réfrigération domestique à intégrer au plan de chauffage intérieur. Sans aucun processus de combustion se produisant, il est inutile de se préoccuper du monoxyde de carbone. Comme cela exclut tout risque d’incendie, aucune exigence réglementaire n’est nécessaire. Dh’où l’importance de faire appel à un professionnel qualifié installant un tel système.
Ecologie et ressource infinie
Un des grands avantages des systèmes de chauffage géothermique réside dans la disponibilité illimitée des ressources nécessaires à leur fonctionnement. La terrestre capte près de 90% des rayons solaires qu’elle reçoit. Ressources fossiles et réserves de gaz peuvent de tarir, la chaleur intérieure de la Terre, elle, est éternelle.
Et en plus de tout cela, les dispositifs de chauffage géothermique préservent grandement l’environnement. Leur fonctionnement n’induit pas de déchets nuisibles. Installations géothermiques coupent effectivement au feu. Aucune substance inflammable n’en sort pendant leur exploit.
Combien coûte l’installation d’un chauffage par géothermie ?
Le coût du chauffage géothermique dépend du modèle et du prix de la pompe à chaleur géothermique ainsi que de l’envergure des travaux à réaliser. Il est crucial par conséquent, lors du calcul du coût de mise à jour de ce système, de prendre en compte :
- le prix d’une pompe à chaleur géothermique ;
- le coût des conduites de chauffage géothermique ;
- les dépenses liées aux tâches d’installation (égleurage, matériau de construction, etc.).
La quantité nécessaire de tuyaux de chauffage géothermique varie. Elle est généralement d’environ 3 euros par mètre. La longueur du pipeline peut kinêtre kiloentre 250 et 750 m. Les coûts précis sont calculés par le technicien lors de l’élaboration du devis.
Pour donner l’exemple, pour une maison d’environ 120 m², le coût total d’un système horlo géothermique s’estime entre 10 000 € et 20 000 € toutes taxes comprises. Il demeure utile de s’entretenir avec un spécialiste du domaine pour vous permettre d’obtenir des informations plus précises sur le site.
Conclusions et recommandations
Le chauffage géothermique peut paraître coûteux au debut, mais il promet un amortissement rapide. La pompe géothermique n’est pas sensible aux températures extérieures comme le sont les autres pompes à chaleur. De fait, elle génère de la chaleur pour chauffer la maison et produire de l’eau toute l’année durant. Vous avez par ailleurs la possibilité de consulter les services compétents de votre commune pour les subventions dans l’optique de l’installation d’un tel système.