Les capteurs géothermie : PAC verticale ou horizontale ?

7 octobre 2020
La pompe à chaleur (PAC) géothermique extrait les calories naturellement contenues dans les profondeurs du sol et les restitue à vos émetteurs de chaleur : plancher chauffant, ventilo-convecteurs à eau, radiateurs. La géothermie offre une énergie à rendement constant quelle que soit la température extérieure. Elle vous garantit un grand confort thermique et vous permet de faire des économies d’énergie importantes, ce qui explique qu’elle soit particulièrement en vogue en ce moment. Pour fonctionner, la pompe à chaleur nécessite l’installation de capteurs de géothermie, ces derniers peuvent être horizontaux ou verticaux. Voici donc tout ce que vous devez savoir sur les capteurs, afin de faire votre choix entre pompe à chaleur verticale ou horizontale.

Les différents types de capteurs géothermie

La pompe à chaleur (PAC) géothermique prélève les calories contenues dans le sol de vote jardin au moyen de capteurs souterrains. Il existe aujourd’hui trois types de captages différents :

  • Le captage vertical : des capteurs verticaux, autrement dit un réseau de sondes géothermiques et de tuyaux, sont implantés verticalement dans le sol, descendant au fond de un ou plusieurs forages.
  • Le captage horizontal : des capteurs horizontaux, à savoir un réseau de tubes, sont enfouis en dessous de la surface de votre jardin. Le fluide caloporteur circule à travers ces tubes et capte la chaleur du sol à faible profondeur. La pompe à chaleur horizontale est le système de captage traditionnellement le plus utilisé en France pour le chauffage géothermique.
  • Le captage sur eau de nappe : des sondes enterrées à la verticale vont prélever, puis réinjecter l’eau provenant d’une nappe phréatique ou d’un cours d’eau, au sein du système de chauffage. Etant donné que ce type de captage nécessite la présence d’un cours d’eau sous votre terrain, qu’il représente un coût d’achat sensiblement plus élevé et exige également des travaux bien plus importants, il est bien plus rarement mis en place, ce pourquoi nous ne l’abordons pas en détail dans cet article.

Avantages et inconvénients pompe à chaleur horizontale

Source : WGisol - Wikimedia Commons

Afin de vous aider à faire votre choix entre pompe à chaleur verticale ou horizontale, nous vous présentons brièvement les avantages et inconvénients de chacune. Pour mettre en place une pompe à chaleur horizontale, il faut disposer d’une vaste surface de terrain. En outre, le système de capteurs géothermique étant enterré à faible profondeur, celui-ci va être plus aisément soumis aux fluctuations de températures, qu’un système de capteurs géothermiques verticaux. Il vaut donc mieux placer les capteurs géothermiques verticaux sur une surface de terrain ensoleillée, mais également plate et dépourvue d’arbres, afin de faciliter l’installation. Par ailleurs, la surface se trouvant au-dessus des capteurs doit être une surface perméable, sans revêtement en dur. Mais si les capteurs géothermie horizontale sont plus répandus que les capteurs géothermie verticale, c’est tout simplement parce qu’ils présentent certains avantages non négligeables. Le principal avantage des capteurs horizontaux est bien entendu d’ordre financier, puisque le coût d’achat des capteurs horizontaux est inférieur à celui des capteurs verticaux. Par ailleurs, ce système nécessite moins de travaux et son installation peut se faire sans permis, puisqu’aucun forage n’est nécessaire. Ceci réduit donc le coût d’investissement. Il convient tout de même de noter que la mise en place de capteurs à géothermie horizontaux est soumise à une demande de travaux en mairie et doit être conforme aux normes issues des arrêtés municipaux et préfectoraux. Mais les démarches administratives pour l’installation d’une pompe à chaleur horizontale sont toutefois bien moins contraignantes que pour la mise en place d’une pompe à chaleur verticale. Pour finir, la pompe à chaleur horizontale est particulièrement avantageuse en termes de gain de temps et d’argent : les travaux étant moins complexes, l’installation arrive plus rapidement à son terme.

Avantages et inconvénients pompe à chaleur verticale

Source : WGisol - Wikimedia Commons

L’autre solution pour l’installation d’une pompe à chaleur géothermique consiste à choisir des capteurs géothermie verticaux. Avec ces derniers, il est possible d’installer une pompe à chaleur sur une surface de terrain relativement réduite, puisque la mise en place s’effectue en profondeur. Toutefois, le captage vertical exige la prise en compte de la nature géologique du sol de votre jardin, qui va jouer un rôle décisif. Ce dernier doit en effet ne pas être trop rocheux ou trop argileux, sous peine d’impacter négativement la réalisation des travaux. Il faut également noter que les travaux sont bien plus lourds que pour une pompe à chaleur horizontale.

Ceci étant dit, les capteurs géothermie verticaux sont plus performants que les capteurs horizontaux. En effet, les sondes sont enterrées à une profondeur telle, qu’elles ne sont pas sensibles aux variations de température extérieure, la température du sous-sol à cette profondeur restant stable en été comme en hiver. Les capteurs verticaux sont donc particulièrement conseillés si vous habitez une région au climat froid. La pompe à chaleur verticale offre ainsi un bien meilleur rendement que la pompe à chaleur horizontale, puisqu’elle est entre 15 et 20 % plus efficace, mais elle possède également une longévité supérieure à la pompe à chaleur horizontale, puisque sa durée de vie peut aller jusqu’à une centaine d’années. Toutefois, pour profiter de l’efficacité et de la stabilité du captage vertical, il faut compter un investissement supérieur. Par ailleurs, l’installation de capteurs géothermiques verticaux nécessite un certain nombre de démarches administratives contraignantes. En effet, les demandes de travaux sont identiques à celles requises pour les capteurs horizontaux, mais il faut en plus effectuer une déclaration de forage préalable auprès de la DIRE (Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement).

Quelle profondeur pour la géothermie ?

Afin de fonctionner de manière optimale, la pompe à chaleur géothermique doit donc être dotée de capteurs qui vont lui transmettre les calories contenues dans le sol. Il convient de noter que la chaleur contenue dans le sol augmente en moyenne de 1°C par mètre de profondeur. Les capteurs géothermie seront installés à une profondeur différente selon que ce sont des capteurs verticaux ou horizontaux.

Les capteurs de la pompe à chaleur horizontale doivent être enfouis dans le sol à une profondeur située entre 0.6 et 1.20 mètre, et ce, sur une surface de terrain qui doit être de 1 ,5 à 3 fois plus grande que la surface habitable à chauffer. Par exemple, pour une surface à chauffer égale à 100 mètres carrés, la surface de terrain sous laquelle sont enterrés les capteurs horizontaux doit mesurer au minimum 150 mètres carrés et idéalement 250 mètres carrés. L’installation nécessite donc des travaux de terrassement.

Les capteurs de la pompe à chaleur horizontale sont enterrés à une profondeur généralement située entre 80 et 100 mètres, mais ils peuvent parfois être installés à une profondeur pouvant aller jusqu’à 150 mètres, en fonction de la nature du sol. L’installation nécessite donc des travaux de forage.

En conclusion, le choix entre pompe à chaleur verticale ou horizontale dépend de nombreux facteurs individuels à prendre en compte et vous avez désormais toutes les clés en main vous pouvoir faire votre choix selon vos propres besoins et possibilités. Si vous souhaitez passer à la prochaine étape, nous vous invitons à faire une demande de devis gratuite à travers nos formulaires. Nous nous ferons un plaisir de vous mettre en lien avec les meilleurs professionnels certifiés.

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