La géothermie

Le principe de la géothermie consiste à extraire l'énergie contenue dans le sol pour l'utiliser sous forme de chauffage ou d'électricité.
On distingue quatre types de géothermie ; la haute, la moyenne, la basse et la très basse énergie.

La géothermie de haute énergie et de moyenne énergie

La géothermie de haute énergie (> 180 °C) et de moyenne énergie (température comprise entre 100 °C et 180°C) valorisent les ressources géothermales sous forme d'électricité.

La géothermie basse énergie

La géothermie basse énergie (température comprise entre 30 °C et 100 °C) permet de couvrir une large gamme d'usages : chauffage urbain, chauffage de serres, utilisation de chaleur dans les process industriels, thermalisme...
A titre d'exemple, l'aquifères du Dogger dans le sous-sol de la région parisienne, situé à 2 000 m de profondeur et renfermant une eau géothermale à 60 - 80 °C.

La pompe à chaleur : Géothermie de très basse énergie

Nous assistons actuellement, dans l'habitat individuel, au retour des pompes à chaleur (PAC) qui utilisent la chaleur contenue dans le sol pour alimenter un plancher chauffant.
Ce principe connu depuis une vingtaine d'années, a subi de notables évolutions techniques qui lui permet de rivaliser avec les moyens "traditionnels".

La technique

Des capteurs enterrés sont constitués d'un réseau de tubes dans lequel circule un fluide caloporteur : fluide frigorigène de type HCFC dérivé du fréon, ou de l'eau glycolée.
Pour restituer cette chaleur dans le plancher chauffant de la maison plusieurs solutions existent. La plus répandue consiste à utiliser un "module de transfert" comprenant le compresseur, un ou deux échangeurs...
Selon les fabricants la surface de captage préconisée varie entre 1,5 et 3,5 fois la surface chauffée de l'habitation.
Une PAC peut être réversible et permettre au plancher de devenir rafraîchissant en période estivale.

Pour 1 kWh électrique consommé, une pompe à chaleur produit en moyenne 2 à 4 kWh de chaleur. Une PAC est donc une forme adoucie de chauffage électrique.

Les appareils thermodynamiques

Split Systems

La pièce est chauffée par un échangeur comportant le condenseur et un ventilateur. Cette méthode d'entrée de gamme convient bien en rénovation, mais le chauffage obtenu est comparable à celui d'un radiateur à convection -la ventilation en plus- et donc nettement moins confortable qu'un chauffage au sol.

Ventilo-convecteur

Variante du système ci-dessus, les ventilo-convecteurs sont constitués d'un échangeur à circulation d'eau (et non de fluide frigorigène).
Avantages : plus confortables que les "Split-Systems", les ventilo-convecteurs permettent en effet une régulation plus souple. En hiver, la diffusion de chaleur n'est pas uniquement basée sur de la convection mais aussi sur du rayonnement.

Chauffage au sol "fluide/eau" ou "sol/eau"

Le chauffage au sol basse température est assuré par un réseau de tuyaux dans lesquels on fait circuler de l'eau. Cette eau est elle-même chauffée par un échangeur placé au niveau du condenseur de la pompe à chaleur.
Avantages : possibilité de changer de source d'énergie pour chauffer ce réseau. En fonction du modèle d'échangeur, possibilité d'avoir plusieurs boucles avec régulation indépendante (utile pour séparer les pièces à vivre et les chambres). De plus, possibilité de faire circuler de l'au fraîche l'été dans le circuit pour diminuer de quelques degrés la température de la maison (Plancher Rafraîchissant).

Chauffage au sol "fluide/fluide"

Le chauffage au sol basse température est assuré par un réseau de tuyaux cuivre de petit diamètre qui sert directement de condenseur et dans lequel circule le fluide frigorigène.
Avantages : Installation plus simple, pas d'échangeur, aucun surcoût car les tuyaux cuivre peuvent être installés dans une chape ordinaire. Du fait de l'absence d'échangeur, rendement légèrement meilleur et prix de l'appareil inférieur à la solution "sol/eau".