Géothermie

Vous souhaitez installer la géothermie ?

Dans un souci d’économie d’énergie ou pour des raisons environnementales vous envisagez de changer votre système de chauffage pour un procédé géothermique, voici toutes les informations et conseils pour mieux comprendre la géothermie et son utilisation.

La géothermie c’est quoi ?

En grec “Gé” signifie terre, et “thermos” chaleur, c’est une science qui s’intéresse aux manifestations thermiques internes du globe terrestre, et aussi l’étude de tous les phénomènes qui visent à exploiter la chaleur de façon indirecte pour l’électricité ou de façon directe pour le chauffage. 

La géothermie n’est donc pas nouvelle, l’énergie géothermique était déjà utilisée en Chine et en Rome antique. La radioactivité naturelle des roches produit de la chaleur, sous terre à 30 km sous nos pieds, la température peut atteindre jusqu’à 1 000 °C !

Pour le chauffage, on parle de géothermie basse énergie, à l’aide d’un fluide on produit ainsi des calories et ce à l’aide d’un système de pompe à chaleur, on récolte ainsi de l’énergie qui sera utilisée ensuite pour chauffer les habitations.  Dans des zones aquifères, on peut atteindre des températures qui varient entre 30°C, 90°C à 1500°C voir même plus, pour des calories qui sont parfaites pour être utilisées en chauffage, trop faibles par contre pour de l’électricité.

Pour produire de l’électricité ce sont principalement des gisements d’eau chaude ou de vapeurs humides qui sont explorés par la géothermie. Il convient de creuser entre 1000 et 4000 mètres pour atteindre des températures situées entre 90°C et 150°C. On parle de géothermie haute température lorsqu’on souhaite atteindre des fluides à plus de 150°C qui se trouvent souvent à plus de 1500 mètres de profondeur. On exploite également des fluides situés à plus de 3000 voire même 5000 mètres de profondeur, on parle ainsi de géothermie de profondeur qui nécessitent des installations pétrothermales.

 La géothermie est ainsi une véritable science qui nécessite de nombreuses connaissances en géologie, en vulcanologie, plaques tectoniques et autres...


La géothermie telle que nous pouvons l’utiliser

On peut utiliser la géothermie à l’aide d’une pompe à chaleur géothermique, dite PAC.

Le procédé reste relativement simple, absorption de calories dans le sol, là où la température est plus stable que l’air, en moyenne et en France, pour avoir une idée, la température varie entre 10 à 14°C selon les endroits, cette chaleur est souvent produite par les rayonnements solaires ou ruissellements de l’eau de pluie.

Une pompe à chaleur (PAC) se compose d’un générateur, d’un compresseur, d’un évaporateur, et d’un réducteur de pression souvent dénommé à tort de condenseur.

En fonction du terrain, des capteurs différents sont installés et ils envoient un liquide dit fluide frigorigène et caloporteur, ainsi au contact d’un autre fluide, il se réchauffe avant de passer dans l’évaporateur d’un état liquide à gazeux, le compresseur pousse la pression et augmente encore la température à l’état gazeux. Le réducteur de pression, quant à lui, réduit la pression de ce fluide en phase liquide, cette chaleur est celle qui est utilisée au cœur des logements. L’évaporateur permet au fluide de récupérer de l’énergie, de ces diverses techniques, on peut dire que la géothermie est ainsi la seule énergie inépuisable, omniprésente, propre et stable.

geothermie-maison

Installation d’une pompe à chaleur

L’installation d’une pompe à chaleur peut produire jusqu’à 60 % des besoins en énergie pour une maison, 1 KWh d’électricité permet de produire avec une pompe à chaleur entre 3 et 5 KWh de chaleur.

Une telle installation dure entre 40 et 60 ans.

Un système de chauffage géothermique offre en continu de l’énergie, cette énergie ne dépend pas des conditions atmosphériques ce qui n’est pas le cas du solaire en comparaison. C’est une énergie quasiment inépuisable, son utilisation est directe, ce système offre également un procédé parfaitement écologique, aucun rejets et très peu d’utilisation de combustibles fossiles. De nos jours, un système géothermie peut être installé de partout, certains systèmes offrent du réversible pour de la climatisation en été.

Enfin, dans l’investissement d’une pompe à chaleur, un crédit d’impôt prévu permet de bénéficier de 30 % de l’investissement initial.

Les avis défavorables

Malgré les avantages que nous venons de citer, certaines personnes ne voient pas en la géothermie la solution miracle et de ce fait, le système est souvent controversé.

Pour beaucoup la faible accessibilité du chauffage par géothermie ne permet pas à tout le monde de pouvoir en bénéficier, malgré son adaptabilité, elle n’est pas toujours réalisable. Pour transporter de la chaleur la perte thermique est importante d’où une utilisation locale. Les pompes à chaleur ne produisent peu ou pas d’électricité pas assez pour les besoins complets d’une habitation, l’investissement est élevé de même que le coût de maintenance. Les performances varient beaucoup selon la température des sols, enfin, et selon les avis qui critiquent la géothermie, ils prétendent que les risques en cas de dysfonctionnements sont élevés aussi et notamment en termes de pollutions. Les nuisances sonores sont également mises en avant, certains systèmes sont en effet trop bruyants, enfin certaines adaptations sont possibles mais les coûts sont très élevés.

Capteurs

Les capteurs géothermiques sondent la chaleur en sous-sol, ils sont généralement couplés aux PAC.

La profondeur varie entre 0,60 m à 1,20 m pour les capteurs horizontaux mais ils demandent un espace qui doit être supérieur d’une fois et demi la superficie totale habitable à chauffer, sachant aussi que tout dépend de la performance énergétique de cette surface.

Cela nécessite un terrain dénué d’arbres et racines, perméable sans remblai et non meuble.

Il faut savoir toutefois que ce système peut être sensible au gel.

La profondeur pour les capteurs verticaux est, quant à elle, beaucoup plus importante, bien souvent au-delà de 200 mètres.

Ce second système est plus onéreux que le premier en sachant que les conditions initiales doivent toujours être respectées en termes de terrain et d’espace. Evidemment, vu la profondeur, ce second système est moins sensible aux conditions climatiques et de ce fait le rendement est meilleur. Dernièrement, on utilise des capteurs verticaux compacts qui évitent ainsi les opérations de forage, ces capteurs sont installés à moins de 10 mètres de la surface du sol.

Une étude méticuleuse du terrain reste essentielle dans le cadre d’un projet en géothermie.

Les différents types de pompe à chaleur géothermiques

Le marché propose différents types de PAC géothermiques. Il est conseillé de remplacer son ancien système chaudière par une pompe à chaleur, ce, pour les personnes qui se demandent si il faut oui ou non renoncer à son ancien système de chauffage avec l’installation d’une pompe à chaleur. En 3 à 5 ans, l’investissement d’une PAC géothermique est amorti. Pour chauffer une maison et pour de l’eau chaude sanitaire, le système PAC géothermique est performant, il ne l’est pas par contre pour produire de l’électricité, on estime pour une habitation qu’une PAC couvre 60 % des besoins énergétiques. Aujourd’hui on sait les besoins énergétiques d’une maison ou d’un appartement, la performance énergétique est obligatoire aujourd’hui, le diagnostic de performance énergétique (DPE) est entré en vigueur depuis quelques années maintenant.

Pour cela on rencontre aussi les étiquettes qui déterminent le (COP) coefficient de performance qui permet donc de juger de la performance de la PAC. Aujourd’hui la plupart des PAC vendues aux particuliers ont un COP de 3, à savoir, pour 1 kWh d’électricité utilisé, elles en fournissent 3 kWh, d’autres 4 ou 5.

Ainsi, et avant d’envisager une installation de pompe à chaleur géothermique il est primordial de considérer la situation géographique du lieu de résidence, de la qualité du sol, de la présence ou non d’une nappe souterraine d’eau, des besoins énergétiques de l’habitation, vos convictions environnementales et écologiques.

Pour le prix d’un système géothermique il est en moyenne à 7000 euros, pour les modèles sol-sol ou eau-sol entre 7000 et 10 000 euros, pour les systèmes eau glycolée-eau entre 8000 et 18 000 euros. Pour les modèles à capteurs verticaux avec ou sans forage, il faut compter entre 15 000 et  25 000 euros.

A cela s’ajoutent tous les accessoires essentiels nécessaires, en général il convient de prévoir en plus du prix d’achat d’une PAC géothermique entre 10 et 20 % ou avec l’adaptation d’un plancher chauffant entre 40 à 75 euros le m2. Pour ce qui concerne le coût du système par an et par m2, il oscille entre 2,3 et 3,7 euros TTC.

Selon les cas, il convient parfois de prendre en compte les travaux d’adaptation (radiateurs, isolation…).

En termes de financements :

Pour un investissement en PAC géothermique, il est possible de bénéficier (à hauteur de 30 %) et aussi selon certaines conditions, du CITE soit Crédit d’Impôt pour la Transition Énergétique.

Par contre et pour en bénéficier il faut que l’installation soit réalisée par un professionnel agréé (RGE).

Il y a également l’Éco-prêt à taux 0 et aussi un taux de TVA réduit à 5,5 %.

Enfin, à la fin des travaux, la prime énergie Total peut être accordée sous les conditions suivantes, logement de plus de 2 ans, passer par un professionnel titulaire de l’appellation QualiPAC, COP supérieur ou égal à 3,4, matériel doit être certifié NF PAC ou label EHPA ou Eco-Label européen….

L’Agence nationale de l’habitat (ANAH) peut aussi selon certaines conditions, octroyer des subventions cumulables avec certaines aides sauf avec la prime énergie Total. De même certaines régions, communes, collectivités et conseils généraux peuvent octroyer aussi des aides locales.

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