Tout ce que vous devez savoir sur le chauffage géothermique
Les énergies renouvelables sont aujourd’hui de plus en plus plébiscitées. En effet, plus respectueuses de l’environnement, elles proposent des solutions de chauffage durables, performantes et économes en énergie. Parmi elles, le chauffage géothermique ne manque pas d’atouts : il exploite les calories présentes dans le sol ou dans la nappe phréatique pour chauffer les bâtiments et produire de l’eau chaude sanitaire, tout en offrant un excellent confort thermique. Mais qu’est-ce qu’exactement le chauffage par géothermie ? Quels sont ses avantages et ses inconvénients ? Quels sont les différents types de pompe à chaleur géothermique ? Combien coûte la consommation d’un chauffage à géothermie ? Existe-t-il des aides pour financer son installation ? On vous explique tout dans cet article !
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Le chauffage par géothermie : qu’est-ce que c’est ?
Le chauffage par géothermie est un système de chauffage qui utilise la chaleur naturelle du sous-sol de la Terre pour chauffer les bâtiments et produire de l'eau chaude sanitaire. Il exploite la chaleur emmagasinée dans le sol pour fournir une source d'énergie constante et renouvelable. Il existe plusieurs types de systèmes de chauffage par géothermie :
- la géothermie de surface ;
- la géothermie à capteurs verticaux ;
- la géothermie à capteurs horizontaux.
Le chauffage par géothermie est composé de plusieurs éléments :
- une pompe à chaleur géothermique (PAC sol-sol, sol-eau ou eau-eau) ;
- des capteurs (horizontaux, verticaux, ou pour forage à eau dans la nappe phréatique) ;
- des radiateurs ou un dispositif de plancher chauffant.
Mode de fonctionnement du chauffage par géothermie :
- des capteurs sont installés dans le sol pour capter la chaleur géothermique. Selon le type de système, ce peut être des tuyaux enfouis horizontalement (capteurs horizontaux) ou des forages profonds dans le sol (capteurs verticaux) ;
- un fluide caloporteur, souvent composé d’un mélange d'eau et d'antigel, circule à travers les capteurs géothermiques. Ce fluide absorbe la chaleur du sol en hiver et la rejette dans le sol en été ;
- ce fluide passe par un échangeur de chaleur à l'intérieur de la maison et transfère la chaleur captée du sol à l'eau circulant dans le système de distribution. Dans le dispositif de refroidissement, le processus peut être inversé pour refroidir l'eau ou l'air circulant dans la maison ;
- la chaleur transférée est ensuite distribuée dans toute la maison par le biais de radiateurs ou de planchers chauffants ;
- un système de contrôle permet de réguler la quantité de chaleur transférée du sol et de maintenir une température confortable tout au long de l'année.
L'avantage principal du chauffage par géothermie est son efficacité énergétique et sa durabilité. Comme la température du sol reste relativement constante tout au long de l'année, la géothermie offre une source d'énergie stable et renouvelable. De plus, les émissions CO2 sont considérablement réduites par rapport aux systèmes de chauffage conventionnels, contribuant ainsi à la réduction de l'empreinte carbone.
Quels sont les différents types de pompe à chaleur géothermique ?
La PAC sol-sol
La pompe à chaleur sol-sol, ou PAC géothermique à capteurs horizontaux est une pompe à chaleur qui fonctionne en transférant la chaleur entre le sol et le système de chauffage ou de refroidissement de la maison. Elle est reliée à des tuyaux en boucle enterrés horizontalement dans le sol à une certaine profondeur. Ceux-ci contiennent un fluide caloporteur qui absorbe la chaleur du sol en hiver et la rejette dans le sol en été.
La PAC sol-eau
La pompe à chaleur sol-eau est une PAC géothermique qui puise les calories présentes dans le sol pour chauffer ou refroidir un fluide, généralement de l’eau, qui est ensuite utilisée pour chauffer ou refroidir un bâtiment. Elle peut être reliée à des capteurs horizontaux ou verticaux.
La PAC eau glycolée-eau
La pompe à chaleur eau glycolée-eau est une PAC géothermique qui utilise un fluide caloporteur à base d'eau mélangée à du glycol pour transférer la chaleur entre les calories présentes dans l'eau souterraine et le logement. Dans ce type de PAC, le fluide caloporteur est concentré dans les capteurs et seule l’eau arrive jusqu’aux émetteurs. Il est possible d’installer ce type de pompe à chaleur avec des capteurs horizontaux ou verticaux.
La PAC eau-eau
La pompe à chaleur eau-eau est une PAC géothermique qui utilise l'eau comme source d'énergie pour transférer la chaleur entre la nappe phréatique et la maison. Ce type d’équipement exploite la chaleur emmagasinée dans l'eau pour chauffer ou refroidir l’eau qui circule dans le système de chauffage. Il est possible d’installer une PAC eau-eau avec des capteurs horizontaux ou verticaux.
Quels sont les avantages et les inconvénients du chauffage par géothermie ?
Le chauffage par géothermie présente de nombreux avantages mais également quelques contraintes :
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| Très performant : en moyenne 5 kWh produits pour 1 kWh d’énergie consommé | Prix d’achat et d’installation élevé |
| Excellent rendement tout au long de l’année | Surface de terrain conséquente nécessaire pour la mise en place des capteurs horizontaux et forage profond pour les capteurs verticaux |
| Écologique : utilisation d’une énergie renouvelable et très peu d’émissions de CO2 | Travaux conséquents en fonction de la configuration du terrain |
| Très économique : factures d’énergies environ 3 fois inférieures à un chauffage au gaz | Demande d’autorisation auprès de la mairie avant les travaux de forage |
| Excellent confort thermique, été comme hiver | Incompatibilité avec un terrain trop rocailleux |
| Possibilité de production d’eau chaude à haute température pour l’alimentation de radiateurs anciens | |
| Durée de vie supérieure à 20 ans (PAC air-eau : 10-15 ans) | |
| Compatible avec tous types de climats, partout dans le monde | |
| Installation éligible à de nombreuses aides de l’État | |
| Fonctionnement particulièrement silencieux | |
Quel est le prix de consommation du chauffage géothermique ?
Le prix de consommation du chauffage géothermique dépend principalement du coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur. Celui-ci désigne le nombre de kWh produits pour 1 kWh consommé. Plus il est élevé, plus l’appareil est performant et économique. Les PAC géothermiques ont généralement un COP compris entre 5 et 7, c’est-à-dire qu’elles produisent entre 5 et 7 kWh d’énergie pour 1 kWh consommé.
Pour calculer la consommation électrique d’un chauffage par géothermie, il faut également tenir compte d’autres facteurs :
- la surface du logement ;
- les besoins en chauffage de chaque pièce de la maison ;
- l’isolation du bâtiment ;
- le secteur géographique ;
- le prix par kWh du fournisseur d’énergie choisi.
Généralement, une pompe à chaleur géothermique consomme entre 35 et 51 Wh/m2/an, soit en moyenne trois fois moins d’énergie qu’une installation de chauffage classique.
Exemples de consommation annuelle d’une pompe à chaleur géothermique :
| Type de pompe à chaleur géothermique | Coefficient de performance de l’appareil | Surface du logement (en m2) | Consommation annuelle (en kWh) | Montant annuel des consommations électriques de la PAC (TotalEnergies (Offre verte fixe)) (en € TTC)* |
|---|---|---|---|---|
| PAC sol-eau | COP 5 | 100 | 3 500 | Abonnement (compteur de 12 kVA) : 228.96 Consommation électrique : 898.80 Total : 1 127.76/an ou 93.98/mois |
| 150 | 5 250 | Abonnement (compteur de 12 kVA) : 228.96 Consommation électrique : 1348.20 Total : 1 577.16 ou 131.43/mois |
||
| 200 | 7 000 | Abonnement (compteur de 12 kVA) : 228.96 Consommation électrique : 1 797.60 Total : 2026.56 ou 168.88/mois |
||
*Tarifs TTC relevés le 31 août 2023.
Quelles sont les aides pour installer une pompe à chaleur géothermique ?
L’achat d’une pompe à chaleur géothermique coûte entre 9 000 et 19 000 €, auxquels il faut ajouter entre 6 000 et 10 000 € de frais d’installation. Ce montant varie en fonction de nombreux critères :
- le type de pompe à chaleur géothermique choisi ;
- son COP (coefficient de performance) ;
- sa puissance ;
- la marque de l’appareil ;
- le type de captage choisi ;
- la nature du terrain ;
- son accessibilité ;
- l’entreprise sélectionnée pour réaliser les travaux d’installation.
Il s’agit d’un investissement conséquent, généralement rentabilisé dès la cinquième année de mise en œuvre de la pompe à chaleur. Au vu de ses performances et de son caractère écologique, il existe aujourd’hui plusieurs aides financières de l’État qui permettent de réduire considérablement le coût de l’achat et de l’installation d’une pompe à chaleur géothermique, pour vous permettre de profiter d’un système de chauffage plus performant, plus économe en énergie et plus respectueux de l’environnement, à condition de faire effectuer les travaux d’installation par un artisan certifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) :
| Dispositif d’aide | Montant | Cumul possible |
|---|---|---|
| MaPrimeRénov’ | Bleu : 10 000 € ; Jaune : 8 000 € ; Violet : 4 000 € ; Rose : pas de prise en charge. | . éco-prêt à taux zéro ; . TVA à 5,5 % ; . chèque énergie ; . CEE ; . certaines aides des collectivités locales. |
| La prime énergie des CEE | Montant entre 450 et 4 364 €, variable en fonction des ressources du ménage, du fournisseur d’énergie, du type de PAC et de la région d’habitation. | . MaPrimeRénov’ ; . éco-prêt à taux zéro ; . TVA à 5.5 % ; . certaines aides locales. |
| La TVA à 5,5 % | S’applique automatiquement sur les factures d’achat et d’installation des pompes à chaleur. | . MaPrimeRénov’ ; . éco-prêt à taux zéro ; . CEE ; . aides locales. |
| L’éco-prêt à taux zéro | Prêt bancaire sans frais, ni intérêt, pouvant aller jusqu’à 50 000 € pour le financement de travaux de rénovation énergétique. | MaPrimeRénov’ ; . CEE ; . TVA à 5.5 % ; . aides locales. |
| Le chèque énergie | Accordé chaque année aux ménages les plus modestes, son montant varie entre 48 et 277 €. | . éco-prêt à taux zéro ; . CEE ; . TVA à 5,5 % ; . aides des collectivités locales. |
| Les aides des collectivités locales | Montant variable en fonction des revenus, du type d’équipement installé et du lieu d’habitation. | . éco-prêt à taux zéro ; . TVA à 5,5 % ; . chèque énergie ; . CEE. |
