Comment fonctionne une pompe à chaleur à sonde géothermique?

03.09.2020Helion
Fonctionnement d’une pompe à chaleur à sonde géothermique: Les pompes à chaleur fonctionnent avec l’énergie issue de l’air, de l’eau ou de la terre, la source d’énergie utilisée variant d’un type de système à l’autre. Ainsi, les pompes à chaleur «saumure-eau», également appelées pompes à chaleur à sonde géothermique, utilisent la chaleur de la terre pour chauffer les bâtiments. Ce type de production énergétique offre plusieurs avantages. Nous allons vous expliquer en détail comment fonctionne une pompe à chaleur à sonde géothermique.
Les pompes à chaleur ont le vent en poupe: aujourd’hui, près de 90% des nouvelles constructions ont recours aux pompes à chaleur pour le chauffage. Pourtant, cette technologie n’est pas nouvelle: elle remonte en fait au XIXe siècle. Le principe de base selon lequel les pompes à chaleur fonctionnent est quasiment le même pour tous les types de pompe à chaleur. Les différences concernent notamment la source d’énergie utilisée, le mode d’installation et les coûts d’acquisition associés. Dans le cas d’une pompe à chaleur saumure-eau, l’énergie provient de la terre; afin de parvenir à des performances optimales et uniformes, il faut souvent procéder à un forage de plus de 100 mètres de profondeur.

 

Forages de 100 mètres de profondeur: pompe à chaleur à sonde géothermique

La profondeur du forage dépend de la technique employée: les pompes à chaleur dotées d’une sonde géothermique enfoncée et fixée dans la terre entre 40 et 100 mètres de profondeur environ sont les plus fréquentes. En raison de sa conception verticale, une sonde géothermique est relativement peu encombrante. La faisabilité d’un forage de ce type dépend du lieu et des réglementations de la commune. À la place d’une sonde géothermique, il est possible d’utiliser un collecteur géothermique, lequel est introduit horizontalement dans la terre à environ un mètre et demi de profondeur. D’un cas de figure à l’autre, des pieux énergétiques ou des corbeilles géothermiques ainsi que des circuits enterrés peuvent être installés à côté du collecteur.

 

Afin de produire de la chaleur, la sonde ou les collecteurs géothermiques extraient de la chaleur dans le sol: le processus s’effectue via un réseau de tuyaux dans lequel passe de la saumure. Ce mélange d’eau et d’antigel capte la chaleur environnante, puis la redirige vers l’«unité centrale» de la pompe à chaleur, où la chaleur provoque l’évaporation d’un fluide réfrigérant. Le gaz ainsi formé est ensuite soumis à une compression, ce qui entraîne une hausse supplémentaire de la température: cette chaleur est alors transmise au bâtiment par le biais d’un échangeur de chaleur (échangeur thermique).

 
Les avantages des pompes à chaleur géothermiques

L’avantage majeur des pompes à chaleur géothermiques réside dans la capacité de stockage de la terre. Quelle que soit la température de l’air, la température de la terre reste comprise entre 7 et 13 °C tout au long de l’année. En d’autres termes, les pompes à chaleur saumure-eau présentent des performances fiables et relativement constantes, quelle que soit l’époque de l’année. À l’inverse, les performances des pompes à chaleur air-eau diminuent pendant la saison froide. La pompe à chaleur a alors besoin de davantage d’énergie pour produire la chaleur souhaitée.

 

L’un des avantages de toutes les pompes thermiques est leur efficacité énergétique: ainsi, une pompe à chaleur saumure-eau peut produire jusqu’à 5 fois plus de chaleur qu’elle ne reçoit d’électricité, ce qui en fait un moyen extrêmement efficace pour chauffer un bâtiment – et une pompe à chaleur combinée à une installation solaire est encore plus rentable. En revanche, l’un des inconvénients des pompes à chaleur saumure-eau est le montant des coûts d’acquisition, plus élevés que pour les pompes à chaleur air-eau en raison d’une installation plus complexe. Les programmes d’encouragement de la Confédération et des cantons permettent d’alléger l’investissement requis.

 

Fonctionnement des pompes à chaleur: quel type de pompe vous convient le mieux?

Vous voulez en savoir plus sur les pompes à chaleur géothermiques? Si vous ne savez pas quel type de pompe est le plus adapté pour vous, n’hésitez pas à nous solliciter: dans le cadre de la campagne lancée par la Confédération sur le thème du chauffage renouvelable, Helion vous propose un conseil consultatif gratuit. Nos conseillers certifiés se feront un plaisir de vous accompagner tout au long de votre projet – contactez-nous!