Géothermie verticale et horizontale

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Géothermie verticale et horizontaleOn revient un peu les pieds sur terre et sur la croûte qui est sous nos pieds – la croûte terrestre. Le sous-sol est en effet une formidable réserve de chaleur que l’on peut récupérer efficacement pour chauffer sa maison. La géothermie est aujourd’hui entrée dans de nombreux foyers…

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Sommaire de l'article

La géothermie consiste en une technologie de chauffage écologique utilisant comme source de chaleur les calories contenues sous le sol. Ces calories sont en effet présentes en grande quantité et toute l'année de manière incroyablement régulière. Cette énergie provient principalement de l'énergie solaire emmagasinée par la terre provenant donc de la surface et de la chaleur des sous-sols. Dans les deux cas, l'énergie emmagasinée dans la terre peut être considérée comme inépuisable et, naturellement, parfaitement gratuite. Pour la récupérer, il faut tout d'abord prévoir et choisir un système de captage et ensuite, une pompe à chaleur géothermique destinée à restituer les calories. Restera enfin le système de diffusion qui pourra se présenter sous la forme soit d'un plancher chauffant, soit d'un système de radiateurs, soit enfin de convecteurs à ventilation.

La captation horizontale

Captation horizontaleZoom

La captation constitue donc la première étape à concevoir pour tout projet de chauffage géothermique. Le système le plus fréquent est la captation horizontale qui demande, certes, une surface de captation importante (environ 2 fois la surface à chauffer, 3 fois si la maison est vraiment mal isolée). Techniquement, un tuyau passe sous le sol, à proximité de la maison à chauffer et à une profondeur d'environ 60 à 100 cm dans le sol. Cela sous-entend donc que vous disposiez d'une possibilité de terrassement, ce qui est inenvisageable si vous ne possédez par de terrain suffisamment vaste ou bien si vous ne souhaitez pas ravager votre jardin paysager. Dans ce tuyau fabriqué en polyéthylène circule de l'eau glycolée ou bien du fluide frigorigène. Ce tuyau est relié en entrée et en sortie à une pompe à chaleur installée quant à elle à l'intérieur de la maison. L'avantage de cette captation horizontale est qu'il n'est pas très cher à mettre en oeuvre puisque, le trou n'étant pas très profond, il peut même être envisageable de le faire soi-même. En revanche, il faut bien être certain que l'on ne risque pas en creusant de tomber sur des évacuations ou des gaines enterrées. Les racines d'arbres ou bien les sols rocheux sont également un problème pour la captation horizontale. A ce sujet, une polémique existe quant aux nuisances souterraines que pourrait engendrer le tuyau de captation horizontale. Ils seraient en effet susceptibles d'empêcher la pousse de certaines variétés de plantations. Une information qui n'est cependant pas facilement vérifiable, aucune enquête n'existant pour l'instant sur le sujet.


La captation verticale

Principe de fonctionnement géothermieZoom

Si vous ne voyez pas de possibilité pour entreprendre l'installation d'une captation horizontale, vous pouvez opter pour une captation verticale. A la différence de la captation horizontale, cette captation ne demande pas une grande surface de terrain. L'emprise au sol est en effet de l'ordre de 1 à 2 m² seulement. Il faut en revanche prévoir le forage d'un puits très profond (entre 80 et 100 mètres en fonction de la nature du terrain). Il faut donc s'assurer également que l'engin de forage nécessaire pourra accéder au puits. Le tuyau utilisé est le même que celui utilisé dans un système de captation horizontale et il contient toujours de l'eau glycolée. En descendant profondément dans le sol, le liquide part à la chasse des calories qu'il rapporte à la pompe à chaleur afin que cette dernière puisse produire le chauffage désiré. Cette solution est particulièrement adaptée à l'installation de systèmes géothermiques dans des habitations existantes. En raison du forage nécessaire, elle est cependant soumise à une autorisation délivrée par la DRIRE (Direction Régionale de l'Industrie, de la Recherche et de l'Environnement).

Plouf, dans l'eau

Dans le cadre d'une captation verticale, il existe également une possibilité de plonger la sonde dans une nappe phréatique si elle est accessible. Cela permet de forer moins profond (de 10 à 50 mètres seulement) car une nappe phréatique reste toute l'année à une température située entre 9 et 12 degrés, voire davantage dans certains cas ou certaines régions. Ce système peut, dans certaines configurations et sous certaines conditions, se greffer à un puits déjà foré. De plus, l'eau pompée dans la nappe peut ensuite être utilisée pour le jardin ou la maison. Il est également envisageable d'utiliser l'eau d'une rivière à condition qu'elle offre le débit nécessaire à l'exploitation de la pompe à chaleur. Cela dit, l'installation peut s'avérer plus contraignante en raison de la saisonnalité des crues, des éventuels assèchements possibles ou bien encore de la variabilité de la température de l'eau qui pourrait aller jusqu'à empêcher le fonctionnement de la pompe à chaleur. Il peut aussi être envisageable de récupérer de la chaleur au fond d'un étang ou mieux, dans le sol, sous un étang qu'il est possible de vider.

Sur tous les terrains ?

Réseau de chaleurZoom

Aucune nature de terrain n'est à proprement parlé incompatible avec un système de captation géothermique.

Dans le cas d'une installation horizontale, il faut tout de même prévoir un sol proposant une épaisseur suffisante de terre. La surface doit également être parfaitement plane. Dans le cas où le sol est soit pentu, soit pas suffisamment profond ou bien si il n'offre pas une surface tout à fait suffisante, la seule solution sera d'opter pour un forage vertical. La surface pourra ensuite être recouverte et cultivée mais il faudra mieux absolument éviter les arbres dont les racines invisibles pourraient endommager gravement le système. Dans le cas d'un forage vertical, le type de terrain n'a aucune importance. Simplement, il faut savoir que les coûts liés au forage peuvent varier du simple au double en fonction de la nature des sols. L'idéal serait que vous disposiez d'une nappe phréatique à quelques mètres sous vos pieds (moins de 15 ou 20 tout au plus) pour que le forage ne vous coûte pas trop cher. Tous à vos baguettes de sourciers...

Et pour l'eau chaude ?

La pompe à chaleur permettant le chauffage peut naturellement être utilisée pour chauffer l'eau sanitaire de la maison. Il faut alors ajouter un ballon spécifique qui pourra fonctionner été comme hiver, de manière parfaitement autonome. Sinon, sachez qu'il existe certains modèles intégrant directement un ballon d'eau chaude sanitaire. Le fabricant Atlantic propose un modèle de pompe à chaleur intégrant un ballon de 160 litres. Il s'agit du modèle Nibe. Pour en savoir plus, rendez-vous à cette adresse : www.atlantic-nouvellesenergies.com.

Les prix et les économies

Le coût d'une installation géothermique est en général calculé au m². Pour bien comprendre les devis, on peut cependant distinguer trois postes principaux. Le premier concerne la captation, et les devis doivent être multipliés afi n de faire jouer la concurrence. Vous devez néanmoins rester conscient du fait que la captation horizontale reste beaucoup moins onéreuse qu'une captation verticale, d'autant que si vous en êtes à l'étape de la construction de votre maison, cette opération de décaissement de 60 à 80 cm sur environ 200 m² (pour 100m² chauffés) n'augmentera pas beaucoup votre facture vu que les engins de terrassement sont déjà sur place. Si vous n'avez pas d'autre solution que celle de forer, vous devez compter environ 50 € par mètre dans un terrain cristallin (de
type granitique par exemple) et près du double pour un sol sédimentaire. Second poste, le matériel. Une pompe à chaleur coûte en moyenne entre 4 000 et 5 000 €. Il faut ajouter les frais d'installation au système de captation à votre réseau de diffusion, si celui-ci existe. Dans une approche plus globale, le m² chauffé par sonde géothermique est évalué, tous postes compris de la captation à la diffusion entre 150 et 180 € environ. Les coûts de fonctionnements sont quant à eux assez impressionnants. L'Ademe parle en effet d'un coût annuel de 2,50 à 3,50 € par m² chauffé, ce qui fait par exemple une facture annuelle de 600 € en moyenne pour une habitation de 200 m².

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elibainele 13/01/2015
Merci beaucoup pour cet article ! Je suis bien intéressé par toute possibilité d’économiser d’énergie et alors des dépenses dans mes factures. Je veux étudier la géothermie et des autres techniques d’économiser de l’énergie. Peut-être un jour tout le monde sera plus conscient de l'environnement et autonomisation d’énergie. Eli | foragedenisproulx.com
Max Imele 10/04/2015
Bonjour, nous envisageons batir une maison dans deux ans, nous en sommes a decider les moyens ideaux pour chauffer et climatiser notre prochaine demeure. Le terrain en question peut amplement recevoir une geothermie verticale comme horizontale. Nous envisaegons aussi un foyer de masse, j'aimerais etre conseiller, serait-il avantageux d'implanter un systeme horizontal affilier au foyer de masse ou preferable d'investir sur un puit vertical ? Nous somme sur le roc a 20' de profond. Merci

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