Tout ce qu’il faut savoir sur l’installation d’une pompe à chaleur géothermique

Idéale pour remplacer une chaudière gaz ou fioul, l’installation d’une pompe à chaleur géothermique peut s’opérer à l’aide de capteurs horizontaux, de capteurs verticaux ou encore de capteurs elliptiques. Le coefficient de performance énergétique de cet appareil thermodynamique garantit sa grande efficacité et vous permet de réduire considérablement le montant de vos factures énergétiques. On vous explique tout au fil de cet article.

Pourquoi installer une pompe à chaleur géothermique ?

L’installation d’une pompe à chaleur géothermique permet de réaliser d’importantes économies d’énergie. En effet, le rendement énergétique d’une PAC est très élevé : avec un coefficient de performance énergétique, ou COP, de 4, l’appareil consomme 1 kWh d’électricité pour générer l’équivalent de 4 kWh en matière de chaleur.

En comparaison d’un chauffage classique, l’installation d’une PAC géothermique offre donc la possibilité de réduire considérablement le montant des factures énergétiques.

Les conditions pour installer une PAC géothermique

L’installation d’une PAC géothermique est soumise à plusieurs conditions liées à votre terrain. Elle dépend également des différents types de pompes à chaleur à géothermie et de leur mode de captage. En effet, cet appareil récupère la chaleur géothermique par le biais de capteurs enterrés dans le sol.

Conditions nécessaires à l’installation d’une pompe à chaleur géothermique

On l’aura compris, ce sont surtout les maisons individuelles qui sont concernées par l’installation d’une pompe à chaleur géothermique. En effet, vous devez pouvoir faire ce que vous voulez de votre terrain, quelles que soient ses dimensions, pour adapter le forage nécessaire à la pose des capteurs géothermiques.

Il n’est pas toujours nécessaire de changer le reste de votre système de chauffage lors de l’installation d’une PAC géothermique. Cet équipement peut s’adapter à votre circuit de chauffage existant, qu’il s’agisse de radiateurs haute température, d’un plancher chauffant hydraulique ou encore de radiateurs basse température. Ces derniers offrent toutefois de meilleures performances en diffusant la chaleur générée par l’installation thermodynamique.

Pensez aussi à vous renseigner auprès du professionnel en charge de vos travaux afin que le dimensionnement de votre PAC soit adapté aux besoins de votre foyer. Vous éviterez ainsi les problèmes de surconsommation ou de sous-consommation.

Captage horizontal

L’installation d’une pompe à chaleur géothermique par capteurs horizontaux est sans doute la méthode la plus répandue à travers l’Hexagone. Elle concerne les terrains dont la profondeur n’est pas très importante et ne permet pas des captages verticaux. Les sondes sont enterrées entre 60 cm et 1,20 mètres.

En revanche, il est nécessaire que la surface de captage soit environ deux fois supérieure à la surface à chauffer. Les tubes du circuit doivent être séparés les uns des autres d’au moins 50 cm et éloignés de tout obstacle d’au moins deux mètres. Entendre par « obstacle » les structures naturelles ou construites pouvant se trouver dans un jardin : fosses septiques, fondations de la maison, réseaux d’évacuation, arbres…

Assurez-vous que la surface au-dessus des sondes soit perméable. Vous ne pourrez pas non plus construire de terrasse par-dessus ces zones. A noter que les terrains dont la pente est trop accentuée ou dont le sous-sol est trop rocheux peuvent nécessiter d’autres travaux d’aménagement et alourdir le montant des travaux.

Il est nécessaire de vous adresser à votre mairie pour faire une demande de travaux. Ces derniers doivent par ailleurs respecter les règles édictées par les arrêtés municipaux et préfectoraux.

Captage vertical

L’installation d’une pompe à chaleur géothermique a captage vertical, concerne principalement les terrains plus petits. Deux sondes sont posées en sous-sol jusqu’à une profondeur maximale de 100 mètres. On considère généralement que le captage vertical est plus performant que le captage horizontal. En effet, plus les sondes sont enterrées en profondeur, moins elles sont sujettes aux variations de températures.

A noter que c’est un captage vertical qui est utilisé dans le cadre de la mise en place d’une pompe à chaleur eau/eau. Dans le cas d’une PAC hydraulique à double forage, il est possible de restituer l’eau puisée dans sa nappe phréatique une fois les calories récupérées. On permet ainsi à la nappe de se renouveler plus facilement.

Les demandes de travaux liées à des capteurs verticaux relèvent entre autres d’une déclaration auprès de la Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement (DRIRE) à effectuer en amont des travaux d’installation pour votre pompe à chaleur géothermique.

Capteurs elliptiques

L’installation d’une pompe à chaleur géothermique par des capteurs elliptiques consiste à enterrer des sondes qui adoptent une forme en spirale et qui sont posées dans des trous d’une profondeur d’environ 5 mètres. Elles sont donc légèrement plus profondes que les sondes horizontales, tout en nécessitant moins de surface.

Un besoin moindre en surface par rapport aux captages horizontaux, une profondeur de forage inférieure à celle des captages verticaux…Ce modèle se présente donc comme une sorte de compromis entre les deux autres solutions.

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur géothermique

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur varie selon les modèles. On parle de pompe à chaleur sol-air ou sol-eau selon que l’appareil soit en mesure de chauffer ou non l’eau sanitaire. Plus concrètement, on parle de chauffe-eau thermodynamique pour une PAC ne chauffant que l’eau sanitaire, et de pompe à chaleur à double service lorsqu’elle permet aussi de chauffer l’habitation.

Par étapes, le fonctionnement d’une pompe à chaleur est le suivant :

• Les sondes transmettent les calories du sous-sol à un fluide caloporteur.
• Ce fluide caloporteur s’évapore, passant à l’état gazeux.
• Passant par un compresseur, le fluide frigorigène monte en pression et se réchauffe encore davantage.
• Par condensation, les calories contenues dans ce fluide frigorigène sont transmises au circuit de chauffage et/ou de production d’eau chaude sanitaire.
• Via un détendeur, le gaz décompresse et repasse à l’état liquide avant de recommencer son cycle.

Dans le cas de l’installation d’une pompe à chaleur géothermique réversible, le sens de circulation du fluide frigorigène s’inverse, ce qui permet de rafraîchir les températures à l’intérieur du logement. Idéal en été ! La chaleur est alors captée depuis les pièces du logement pour être ensuite transmise au sous-sol.

A noter que les pompes à chaleur hydrothermiques, dites eau-eau, sont considérées comme faisant partie de la famille des appareils à géothermie. Les capteurs sont alors placés dans des nappes phréatiques afin d’en récupérer la chaleur.

FAQ sur les pompes à chaleur géothermique

Combien coûte une PAC géothermique ?

Le prix d’une pompe à chaleur géothermique et ses capteurs est en moyenne compris entre 14 000 et 25 000 euros. L’équipement et les sondes coûtent en moyenne entre 9 000 et 15 000 euros, tandis que le coût de la main d’œuvre nécessaire aux travaux tourne entre 5 000 et 10 000 euros.

Le montant de votre opération dépend entre autres de la surface de votre terrain, du type de captage choisi, ainsi que du professionnel auquel vous faites appel. N’hésitez pas à comparer les prix des équipements à géothermie et les devis avant de faire votre choix.

Quels sont les avantages et les inconvénients d’une PAC géothermiques ?

Outre les importants gains énergétiques offerts par cet appareil, d’autres avantages de la pompe à chaleur sont à mettre au compte de cet équipement :

• Les températures du sous-sol varient peu en comparaison de celle en surface. En d’autres termes, cet appareil est moins tributaire des variations de températures extérieures que les pompes à chaleur aérothermiques type PAC air-air ou PAC air-eau.
• La géothermie est une ressource énergétique renouvelable et écologique. L’installation d’une pompe à chaleur géothermique est donc la garantie de réduire l’empreinte environnementale de votre bâtiment.
• Il s’agit d’un équipement performant qui améliorer votre confort thermique au quotidien. Dans le cas d’une pompe à chaleur réversible, vous pouvez également rafraîchir les températures en été à la manière d’un climatiseur. En d’autres termes, ce confort thermique est constant tout au long de l’année.
• Si vous êtes propriétaire, rénover votre maison via l’installation d’une PAC géothermique valorise le bien sur le marché immobilier. C’est aussi la possibilité d’améliorer son étiquette énergétique et de ne plus être concerné par l’interdiction de mise en location pour les passoires énergétiques.

Quels sont les différents types de pompes à chaleur géothermiques ?

On distingue différents types d’installations de pompes à chaleur géothermiques selon leur mode de captage de chaleur :

• Les PAC par captage horizontal, pour les terrains spacieux
• Les PAC par captage vertical, pour les terrains plus restreints
• Les PAC par captage elliptique, solution de l’entre-deux
• Les PAC eau eau sur nappe phréatique, récupérant les calories de l’eau de nappe pour la transmettre à l’eau du circuit de chauffage
• Les PAC sol sol, qui transmet la chaleur au logement via sol chauffant.

Quels sont les indicateurs de performance énergétique des pompes à chaleur géothermiques ?

C’est le coefficient de performance énergétique qui indique l’efficacité de l’installation d’une pompe à chaleur géothermique. Concrètement, le COP constitue le rapport entre l’énergie thermique générée par l’appareil et l’électricité qu’il consomme. Cet indice est spécifique aux appareils thermodynamiques.

Quelle est la durée de vie d’une PAC géothermique ? 

La durée de vie d’une PAC géothermique utilisée pour le chauffage est généralement estimée à environ 20 ans. Pour la faire fonctionner dans les meilleures conditions le plus longtemps possible, et ainsi faire des économies d’énergie de long terme tout en bénéficiant d’un vrai confort de température dans votre maison, il est essentiel d’en faire l’entretien régulier.

Comment entretenir sa PAC géothermique ?

Pour entretenir sa PAC géothermique, il est essentiel de faire appel à un professionnel certifié RGE sur ce type de système. Il s’agit même d’une obligation légale : il doit visiter votre logement et vérifier l’installation à raison d’une fois tous les deux ans au minimum. 

Ce spécialiste vérifie les différents éléments de l’installation de chauffage : compresseur, échangeur, fluide frigorigène, état général, pression, débit, température…. Il est le seul en mesure de vous remettre l’attestation d’entretien qui permettra à votre assurance de prendre en charge les dégâts en cas de sinistre lié à votre système de chauffage (sinon, vous vous exposez à payer de votre poche).

Le coût de sa visite dans votre maison fluctue : le coût d’un entretien ponctuel varie entre 90 et 200 euros, tandis que celui d’un contrat d’entretien annuel varie entre 100 et 220 euros.

Quelles sont les aides à l’installation d’une PAC géothermique ?

Le chauffage par pompe à chaleur via l’installation d’une pompe à chaleur géothermique est par ailleurs éligible aux aides à la rénovation énergétique telles que la prime énergie (du dispositif des certificats d’économies d’énergie, aussi appelée prime CEE), le dispositif MaPrimeRénov’ (prime publique de l’agence nationale de l’habitat), l’éco-prêt à taux zéro, la TVA au taux réduit de 5,5% ou encore certaines aides des collectivités territoriales.

A noter que MaPrimeRénov’ peut s’obtenir pour la seule installation de votre PAC à géothermie, en monogeste, ou bien dans le cadre d’un scénario de travaux pour une rénovation d’ampleur, avec le volet MaPrimeRénov’ Parcours accompagné.

Ces aides visent à amortir le prix de l’appareil à géothermie et le prix de son installation. Conjugués, ces prix peuvent s’avérer onéreux, en particulier pour les ménages modestes. Ces derniers bénéficient d’ailleurs d’aides encore plus importantes.

Pour bénéficier de la plupart de ces aides financières soutenant l’énergie renouvelable (à l’inverse du gaz et du fioul) et concernant l’installation de votre pompe à chaleur géothermique, vous devez faire appel à un professionnel ou une entreprise qualifiés RGE (reconnus garants de l’environnement). Ces artisans RGE sont au fait des nouvelles réglementations en matière de rénovation énergétique, le label RGE nécessitant une formation et le respect d’un certain nombre de normes. Là aussi, comparez les devis avant d’arrêter votre choix !