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La PAC géothermique

Le chauffage géothermique repose sur l'exploitation d'une ressource renouvelable (la chaleur emmagasinée par le sol terrestre). Cette technique de chauffage s’applique grâce à une Pompe à chaleur (couramment appelée PAC).

 
Qu'est-ce que la géothermie ?


PAC Pompe à chaleur La géothermie a pour origine la chaleur dégagée par le noyau terrestre. Elle consiste à extraire la chaleur contenue dans les profondeurs du sol ou l’eau de la nappe phréatique pour la restituer. L’énergie géothermique peut donc être convertie en chaleur et/ou en électricité.


 
Applications et usages
De nombreuses applications sont possibles : l’agriculture, la balnéothérapie, la pisciculture… 
Il existe trois types de géothermie :
 
    • la géothermie à haute énergie (production d'électricité),
    • la géothermie à basse énergie (production de chaleur),
    • la géothermie à très basse énergie (pompe à chaleur géothermique prélevant la chaleur contenue dans le sol, soit 12% des usages géothermiques).

Toutefois, le chauffage géothermique ne peut être considéré comme une alternative renouvelable, dans la mesure où il nécessite un apport d'électricité pour fonctionner (à moins qu'elle ne soit elle-même d'origine renouvelable). 

 
La Pompe à chaleur

Une pompe à chaleur est une machine thermique capable de transférer de la chaleur du sol vers votre logement.
Son principe de fonctionnement est en fait celui d’un frigo… à l’envers ! Les calories stockées dans le sol sont récupérées, circulent dans des capteurs (constitués de tubes) grâce à un fluide caloporteur (« porteur de chaleur »), puis sont restituées dans la maison.
Les pompes à chaleur peuvent être raccordées à un plancher chauffant - rafraîchissant ou à des radiateurs basse température.
 
 
Investissements et exploitation

Le coût d’investissement de départ est élevé mais il s’explique en grande partie par la nécessité d’un forage pour installer les capteurs. A l’inverse, les coûts de fonctionnement sont relativement faibles puisqu’il y a peu d’entretien et aucun combustible à acheter.
 
Les installations sont propres, de taille réduite, sans odeur et d’une durée de vie d’au moins 20 ans pour les équipements de surface et de plus de 50 ans pour la sonde géothermique (enterrée).
Cet équipement présente des performances intéressantes, mais, comme nous l’avons dit précédemment, il demande l’utilisation d’énergie électrique pour faire fonctionner le compresseur :
 
    • Une pompe à chaleur qui consomme 1KWh électrique pour produire 4KWh de chaleur a un coefficient de performance (COP) de 4.
    • Le COP de la pompe à chaleur est déterminé par le fabricant, à une température d’essai donnée. Ce coefficient est donc variable.
    • La performance réelle de votre pompe à chaleur peut être supérieure à la performance annoncée par le fabricant si le milieu dans lequel l’appareil puise la chaleur est plus chaud que la température d’essai.

L'ASTUCE : préférez une Pompe à chaleur dont le COP est au moins supérieur à 3.


Le captage vertical

Il est préconisé pour exploiter au minimum la surface du terrain autour de votre habitation. Les capteurs (appelés sondes géothermiques verticales) sont installés dans un ou plusieurs forages de 80 à 120 m de profondeur.Pour chauffer une maison de 120m² habitables, deux sondes géothermiques conviennent (source ADEME).

Le captage horizontal

Il doit couvrir une surface de terrain égale à 1,5 à 2 fois la surface habitable à chauffer. Les capteurs sont disposés sur la surface du terrain de 0,60 à 1,20m de profondeur, suivant la situation géographique.
La nature du sol et l’exposition du terrain n’ont que très peu d’influence sur le système.
Pour chauffer une maison de 150m², le capteur occupera entre 225 et 300m² de votre jardin (source ADEME).
Le coût d’investissement par m² chauffé d’un capteur horizontal est compris entre 85€ et 135€ TTC. Le coût annuel de fonctionnement oscille entre 2,50 et 3,50€ (électricité notamment). 
 
ATTENTION : il faut respecter une certaine distance entre la zone de captage et les autres éléments : il doit y avoir par exemple au moins 2m de distances entre une plantation d’arbres et la zone de captage. De plus, veillez à placer les capteurs à au moins 3m des fondations.

Le captage sur nappe phréatique

En termes d’économies d’énergie, cette technique présente des atouts : la PAC capte la chaleur contenue dans l’eau de la nappe phréatique, qui demeure à température constante toute l’année (autour de 10°C).
Les puissances de captage et le rendement développés par le capteur sur nappe sont supérieurs aux autres systèmes de captage.
En règle générale, ces PAC sont destinées aux immeubles de taille importante et ne conviennent donc pas au chauffage des maisons individuelles.


Comment choisir sa PAC ?

  1. Pour un fonctionnement idéal, il vous faut tout d’abord vérifier l’existence et la localisation de l’énergie disponible dans le sous-sol, qu’elle soit contenue dans les terrains ou bien dans les eaux de nappes phréatiques.
  2. Dans un second temps, il faut déterminer ses caractéristiques afin d’en estimer le potentiel énergétique.
  3. Il faut ensuite vous assurer de la bonne adéquation de la ressource avec vos besoins énergétiques pour le chauffage de votre habitation.
  4. Enfin, vous devrez choisir la méthode adaptée à l’extraction et au transfert de l’énergie du sous-sol vers la surface.

InformationPour sélectionner une entreprise de forage, contactez l’AFPAC (Association Française des Pompes A Chaleur)
Veillez aussi à ce que les équipements soient conformes aux normes en vigueur et qu’ils bénéficient d’une certification Eurovent ou d’un Avis Technique du CSTB.

Les différents types de pompes à chaleur
Les différents systèmes de pompes à chaleur se distinguent par la manière dont la chaleur est d'une part "captée" par l'évaporateur puis restituée à l'habitation. La captation de chaleur se fait dans deux éléments de la nature : le sol et l’eau.
 
La PAC sol/eau

La pompe à chaleur prend la chaleur dans le sol et la restitue dans l'eau qui circule dans le plancher chauffant (le liquide frigorigène, contenu dans les capteurs enterrés, chauffe l’eau du plancher chauffant).
 
La PAC sol/sol

La pompe à chaleur prend la chaleur dans le sol et la restitue dans le sol, à savoir le plancher chauffant (il n’y a pas de présence d’eau puisque le liquide frigorigène est contenu à la fois dans les capteurs et dans le plancher chauffant).
 
La PAC sur eau de nappe phréatique

La pompe à chaleur prend la chaleur dans l’eau de la nappe phréatique et la restitue dans l'eau qui circule dans le plancher chauffant. Ce système est plutôt réservé aux immeubles de taille importante et ne convient pas aux habitations individuelles.
 
La PAC glycolée/eau

La pompe prend la chaleur dans l’eau additionnée d’antigel se trouvant dans les capteurs ou la sonde géothermique enterrés et restitue la chaleur ou la fraîcheur dans l’eau du plancher chauffant ou rafraîchissant (le liquide antigel reste dans la PAC).

 
L'installation

La mise en place des capteurs constitue la principale difficulté de mise en œuvre des installations de pompe à chaleur, car il est nécessaire de faire appel à une entreprise de forage.
De plus, de nombreuses contraintes d’installation s’imposent parmi lesquelles :
 
    • nécessité d’une grande surface de terrain pour les capteurs horizontaux et pas de possibilité d’installer une terrasse au-dessus
    • nécessité d’un local technique intérieur suffisamment grand pour pompe à chaleur + équipements
    • respect d’une distance minimum par rapport aux arbres, réseaux enterrés, fondations…
    • nécessité de décaper le terrain sur 80 cm de profondeur et réglementation stricte sur la protection des sous-sols quand il s’agit de capteurs verticaux…

Quant au plancher chauffant, sa réalisation comporte la mise en place de couches successives : isolation, protection, support des tubes, tubes, dalles d’enrobage et revêtement du sol.
 
Le forage
Il est coûteux, notamment s’il s’agit d’une PAC eau de nappe phréatique, car, dans ce cas, il faut en général effectuer un double forage, pour pouvoir réinjecter l’eau puisée dans la nappe.
 
Le dimensionnement
Le dimensionnement est essentiel pour l’optimisation de la pompe à chaleur. Or, les installateurs sont parfois mal formés et mal informés. Il faut donc veiller au choix de l’installateur.
Ainsi, si votre pompe à chaleur est surdimensionnée, son fonctionnement ne sera pas optimisé, ce qui entraîne une baisse d’économie d’énergie et une augmentation de la consommation d’énergie électrique.
 
L'impact environnemental
L’utilisation d’une pompe à chaleur peut aussi avoir un impact environnemental qu’il ne faut pas négliger : d’une part, les fluides frigorigènes ne sont jamais complètement confinés et ces produits ont un fort pouvoir de réchauffement de la planète, puisqu'ils font partie de la famille des gaz à effet de serre. D’autre part, les pompes à chaleur géothermiques fonctionnent à l’électricité, qui si elle n’est pas d’origine renouvelable, n’est jamais neutre vis-à-vis de l’environnement (déchets radioactifs, combustion d’énergie fossile…).
 
Les démarches administratives
Lorsque vous souhaitez installer une Pompe à Chaleur sur eau de nappe phréatique, les forages à réaliser sont soumis à des règlementations nationales et locales. De plus, ces réalisations doivent être déclarées en DRIRE.
Avant d'envisager l'installation d'une pompe à chaleur, il vous faut faire le point sur les démarches administratives à entreprendre. Pour cela, contactez un spécialiste (hydrogéologue agrée, bureau de recherches géologiques et minières [BRGM] ou bien un bureau d'études spécialisés). Vous pouvez également et plus simplement, vous rapprocher des services techniques de votre mairie.

 
Les aides disponibles pour l'installation d'une pompe à chaleur

Le crédit d'impôt
Vous pouvez bénéficier d’un crédit d’impôt pour l’achat d’une pompe à chaleur si les équipements sont certifiés selon les dispositions fiscales en vigueur.
Vous devez être locataire, propriétaire ou occupant à titre gratuit et fiscalement domicilié en France. Les travaux sont effectués sur votre résidence principale. Les pompes à chaleur air/air ne sont pas concernées. 
Pour en savoir plus sur les conditions d’éligibilité au crédit d’impôt.

ATTENTION : Nouveauté issue de la loi de finances de 2009 : les PAC air/air ne font plus partie du dispositif du crédit d'impôt.
 
La TVA à 7%
Vous pouvez bénéficier d’un taux réduit de TVA à 7% pour la fourniture et l’installation d’une pompe à chaleur chez vous.
Pour cela, votre logement doit être achevé depuis plus de deux ans. Il peut s’agir de votre résidence principale ou secondaire. L’entreprise qui vous vend le matériel et en assure la pose applique directement la réduction de TVA. 
 
Aide de l'ANAH
Vous pouvez bénéficier d’une aide de l’Anah pour l’installation d’une pompe à chaleur sous plusieurs conditions :
 
    • Le logement doit avoir plus de 15 ans et après les travaux, vous devez soit l’occuper, soit le louer pendant 9 ans au moins comme résidence principale à un particulier.
    • Si vous êtes propriétaire occupant, le montant de la subvention varie entre 20 et 35% du montant des travaux, en fonction de leur type et de vos conditions de ressources.
    • Si vous êtes propriétaires bailleur, la subvention peut atteindre de 15 à 70% du montant des travaux.

Pour bénéficier de cette aide, le matériel doit répondre à un niveau de qualité technique, l’achat et l’installation doivent être fait par une entreprise et ne pas être réalisés avant le dépôt du dossier auprès de l’Anah.
 
Aides de la région
Certaines régions et quelques départements proposent des aides aux particuliers qui souhaitent se chauffer par géothermie. Pour cela, renseigner vous auprès de vos conseillers régionaux et généraux.
 
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