Installation d'une PAC géothermique

7 octobre 2020
La pompe à chaleur géothermique est un des systèmes de chauffage les plus performants et écologiques existant actuellement sur le marché. Ceci explique qu’il soit de plus en plus prisé, notamment pour la géothermie résidentielle. Une installation géothermique offre diverses options : elle peut garantir le chauffage seul, la production d’eau chaude, mais également la climatisation. Le principe de la pompe à chaleur géothermique étant de capter l’énergie contenue dans le sol, il faut réaliser des travaux de forage ou de terrassement pour installer les capteurs. Mais pour l’installation d’une pompe à chaleur maison réussie qui apportera un confort optimal aux occupants d’un logement, tout en générant d’importantes économies sur la facture de chauffage, il est essentiel de connaître quelques points essentiels que nous allons vous détailler ici même.

I- Installation géothermique à capteurs horizontaux

1- Conditions d’installation de la géothermie résidentielle horizontale

Pour l’installation géothermique de capteurs horizontaux, il est nécessaire de posséder un vaste terrain, dans l’idéal dégagé (sans plantations, une surface gazonnée avec des plantes dont les racines sont inférieures à 50 cm convient parfaitement) et ensoleillé. La surface requise doit représenter de 1,5 à 3 fois la surface habitable à chauffer. Par exemple, pour une surface à chauffer de 100 m², la surface de terrain devra être au minimum de 150 m², et idéalement de 250 m². La nature du sol de votre terrain va également jouer un rôle primordial, puisque le rendement du système de chauffage géothermique dépend en grande partie de la quantité du type de sol. En effet, le terrain doit être perméable à la pluie pour la restitution de la chaleur du sol. Les sols cohésifs accumulant l’humidité sont l'idéal. Il faut également prendre en compte le climat régional : si vous habitez dans une région au climat rigoureux, ou le gel n’est pas chose rare, il vaudra mieux privilégier l’installation de capteurs verticaux. Pour finir, la géothermie résidentielle à capteurs horizontaux est soumise à l’obtention d’une autorisation de la mairie locale. Celle-ci vérifie la conformité des travaux aux conditions stipulées par les arrêtés municipaux et préfectoraux.

2- Mise en place de la géothermie résidentielle horizontale

Le captage horizontal consiste à implanter un réseau de tubes en polyéthylène généralement disposés en boucle, dans le sous-sol de votre terrain. Ces tubes peuvent mesurer entre 25 et 40 mm de diamètre. Ils sont généralement enterrés dans des tranchées d’environ 50 mètres de long, à une profondeur entre 60 et 120 cm sous le sol (plus précisément 20 cm sous le point de gelée de la région). Les tranchées doivent être espacées de 50 cm minimum. Des distances minimales de sécurité doivent être respectées ente les capteurs et les autres éléments du site. En effet, les capteurs horizontaux doivent être situés à plus de 1,5m des autres réseaux, à plus de 2 mètres des arbres et à plus de 3 mètres des fondations de votre logement, des puits, fosses septiques et évacuations. Les capteurs ne peuvent pas être installés sous l’habitation, sous une piscine ou encore sous une surface imperméable (terrasse, allée de garage en béton…) pour des raisons évidentes de non recharge du sol en température. La puissance que peut puiser en moyenne un capteur horizontal est dépendante de la conductivité thermique du terrain et peut varier de 10 à 35 W/m2.

II- Installation géothermique à capteurs horizontaux

1- Conditions d’installation de la géothermie résidentielle verticale

Les sondes étant enterrées beaucoup plus profondément dans le sol, entreprendre de tels travaux nécessite au préalable une étude hydrogéologique. D’une part, afin de déterminer les conditions géologiques du terrain, et d’autre part, pour déterminer les impacts potentiels sur l’aquifère et sur les autres utilisateurs de la ressource en eau. N’hésitez pas à solliciter un géologue agréé ou un bureau spécialisé pour réaliser une étude de terrain.

La géothermie résidentielle avec capteurs verticaux doit également faire l’objet d’une déclaration auprès de la Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement (DRIRE) ou de la DREAL (Direction Régionale de l’Environnement, de l’Aménagement et du Logement), si la profondeur du forage est de 10 à 200 m. Au-delà de 200 m de profondeur, il est impératif d’avoir une autorisation administrative. Vous devez également effectuer une déclaration d’ouvrage selon l’arrêté sur les gîtes géothermiques. La demande doit être déposée dans un délai d’un mois avant que les travaux d’installation géothermique ne commencent.

2- Mise en place de la géothermie résidentielle verticale

Le captage vertical est idéal dans le cadre de la rénovation d’un bâtiment existant, car elle évite d’abimer le terrain et elle est nécessaire si votre terrain est petit. Grâce à des travaux de forage, les capteurs verticaux, ou sondes géothermiques, sont insérées au fond d’un ou plusieurs forages verticaux d’un diamètre compris entre 100 et 180 mm, à une profondeur comprise entre 80 et 100 mètres. Le forage est ensuite rebouché avec un mélange de bentonite, afin d’améliorer leur conductibilité et de les protéger des pierres et des racines. Une fois le procédé de cimentation terminé, un Test de Réponse Thermique est réalisé en vue de vérifier la capacité thermique de l’installation.

L’écarte­ment entre deux sondes doit être d’au moins 10, il peut être réduit à 5 m en cas de réversibilité. Les sondes géothermiques sont généralement composées de polyéthylène haute densité et mesurent la plupart du temps 25, 32 ou 40 mm. Leur longueur totale dépend en revanche de deux facteurs : la puissance de la pompe à chaleur installée (calculée selon les besoins et les déperditions énergétiques de l’habitation) et la capacité énergétique du terrain (qui dépend des conditions géologiques du sous-sol). En moyenne, il est possible d’obtenir une extraction de chaleur de 45 W/m sur sonde géothermique, pour 1800 heures de fonctionnement par an.

Géothermie : un coût à optimiser en faisant appel à un installateur

La géothermie représente tout de même un certain coût à l’achat, qui peut être plus ou moins rapidement rentabilisé, à condition que l’installation soit effectuée dans les règles de l’art. L’installation d’une pompe à chaleur géothermique est complexe et nécessite une très grande technicité, d’une part pour assurer la performance thermique, et d’autre part pour garantir la pérennité des installations souterraines et l’intégrité du sous-sol. Afin de garantir une rentabilité des coûts de la géothermie, chaque installation géothermique doit toujours être précédée d’une planification minutieuse et de conseils personnalisés, qui doivent impérativement être réalisés par un professionnel qualifié qui dispose du savoir-faire technique requis. Nous vous recommander de demander des devis d’installation géothermique à plusieurs entreprises, puis de comparer les coûts géothermie proposés.

En ce qui concerne les travaux de forage, sachez qu’il existe une certification du nom de Qualiforage, destinée à garantir la qualité et le professionnalisme de l’entreprise en charge des travaux. Pour finir, le professionnel chargé de l’installation de votre pompe à chaleur géothermique résidentielle sera plus à même de réaliser le suivi et l’entretien de votre pompe à chaleur.

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