Pompe à chaleur géothermique : d’où vient l’énergie ?
À l’aide de sondes géothermiques, la pompe à chaleur géothermique extrait la chaleur stockée dans le sol. On enfonce les sondes géothermiques dans des forages à une profondeur de 150 à 300 mètres. Plus la conductivité thermique du sol environnant est élevée, plus la puissance d’extraction est importante. Dans un sol très sec, vous ne pouvez extraire que 30W/m² d’énergie. Les sols plus humides fournissent entre 50W/m² et 55W/m².
Une planification minutieuse se caractérise par la vérification préalable de l’emplacement des sondes géothermiques sur les terrains voisins. Cela permet d’éviter un prélèvement réciproque de chaleur. De plus, une pompe à chaleur ne doit pas fonctionner plus de 1 800 heures par an, afin que le sol puisse se régénérer thermiquement de manière naturelle.
Pour le forage des sondes géothermiques, FWS recommande les entreprises titulaires du « label de qualité pour les entreprises de forage de sondes géothermiques ». Celui-ci garantit une installation respectueuse de l’environnement et un fonctionnement de haute qualité de l’installation.
Option supplémentaire : refroidissement des bâtiments
Les pompes à chaleur géothermiques couplées à une sonde géothermique offrent une option supplémentaire avantageuse lors des journées chaudes. Vous pouvez utiliser le sol pour le refroidissement d’un bâtiment : sans mettre le compresseur en marche, de l’eau froide circule entre le chauffage au sol et le sol. Seule la pompe, nécessaire au fonctionnement de ce circuit, consomme de l’énergie électrique. L’eau froide circulant dans le chauffage au sol extrait une partie de la chaleur de la pièce et la transfère dans le sol. Cela permet au sol de se régénérer thermiquement.
Les spécialistes déterminent la profondeur des sondes géothermiques au cas par cas, selon que le sol doit servir uniquement au chauffage ou également au refroidissement : les couches profondes du sol sont plus chaudes et améliorent la fonction de chauffage. En revanche, les couches plus proches de la surface renforcent l’effet de refroidissement. Même sans option de refroidissement et de régénération, le fonctionnement efficace d’un système de chauffage par pompe à chaleur est généralement garanti pendant au moins 30 ans.
Champ de sondes géothermiques : pour les quartiers
Afin d’alimenter en chaleur renouvelable des quartiers de maisons individuelles ou des complexes immobiliers de plus grande envergure, il est possible d’installer des champs composés de nombreuses sondes géothermiques. Un tel champ peut compter plusieurs dizaines de sondes, chacune étant forée à une profondeur comprise entre 30 et 300 mètres. Leur fonctionnement et leur principe d’utilisation sont identiques à ceux d’une sonde géothermique individuelle. Les spécialistes conçoivent les champs de sondes géothermiques de manière à permettre une régénération thermique du sol en été.
Approvisionnement en chaleur avec un registre géothermique
Un registre souterrain constitue une alternative à la sonde géothermique lorsque celle-ci ne peut pas être enfoncée dans le sol. Il s’apparente à un réseau tridimensionnel enfoui à proximité du sol – soit sous les fondations du bâtiment, soit sur le côté de celles-ci – à une profondeur d’environ 1 à 3 mètres.
Un registre souterrain nécessite de grandes surfaces ; vous devez compter environ 45m² par kW de puissance thermique. La puissance d’extraction est au maximum de 20 à 30W/m². Dans des conditions défavorables, avec un sol caillouteux, sec et fortement ombragé, elle peut même descendre en dessous de 10W/m². Comme pour l’extraction d’énergie par sondes géothermiques, la pompe à chaleur ne devrait pas fonctionner plus de 1 800 heures par an afin que le sol puisse se régénérer thermiquement pendant l’été.
Les pieux énergétiques fonctionnent de manière similaire aux sondes géothermiques : d’une part, on les enfonce dans le sol pour soutenir les fondations des bâtiments ; d’autre part, des conduites intégrées à ces pieux captent la chaleur du sol et la transmettent à une pompe à chaleur.
Pompe à chaleur géothermique : avantages et inconvénients
Avantages
- Conviennent au chauffage de différents types de bâtiments (maisons individuelles ou immeubles collectifs, immeubles commerciaux)
- Approvisionnement en chaleur sans émissions de CO₂
- Faibles coûts d’exploitation (consommation d’électricité)
- Encombrement réduit
- Pompe à chaleur d’une durée de vie de 20 ans ; sonde géothermique d’une durée de vie supérieure à 50 ans
- Fonction de refroidissement en été
Inconvénients
- Coûts d’investissement élevés (sonde géothermique)
- Les autorités n’autorisent pas la sonde géothermique partout pour des raisons de protection des eaux
Aides financières pour les pompes à chaleur géothermiques
Dans le cadre du Programme Bâtiments les propriétaires peuvent bénéficier de subventions variables selon les cantons. Certaines communes apportent également un soutien financier aux mesures de rénovation énergétique, y compris l’installation d’une pompe à chaleur. Sur le portail d’information national « Francsénergie », il vous suffit de saisir votre code postal pour obtenir des informations détaillées sur les subventions disponibles dans votre commune. Vous y trouverez également des informations sur les points de contact proposant des services de conseil.
L’exploitation de la géothermie est partiellement restreinte
L’Office fédéral de l’énergie fournit des informations permettant de savoir si vous êtes autorisé à forer une sonde géothermique pour votre bâtiment et quelles sont les conditions applicables. De plus, un atlas détaillé par parcelle concernant l’exploitation de la géothermie est disponible sur les navigateurs SIG des cantons.
Conseil : mieux vaut prévenir que guérir
Les dommages causés à une sonde géothermique peuvent rapidement coûter cher. Si, par exemple, votre sonde géothermique subit des dommages en raison de défauts de matériaux ou de fabrication, ou d’influences extérieures, votre assurance bâtiment obligatoire ne couvre pas ces dommages et vous devrez prendre en charge vous-même les frais de réparation. Une assurance adaptée vous permet de vous prémunir contre ce risque.
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Combien coûte une pompe à chaleur géothermique complète ?
Le coût d’une pompe à chaleur géothermique dépend de différents facteurs. Les chiffres suivants ne constituent donc qu’une première indication :
- Une pompe à chaleur géothermique peut coûter jusqu’à 50’000 francs.
- Les frais d’installation s’élèvent à au moins 20'000 francs.
- Vous devez également tenir compte de la différence que peut représenter le forage : les frais de forage pour les sondes géothermiques s’élèvent à environ 70 à 100 francs par mètre.
Si vous comparez les coûts d’acquisition des différentes pompes à chaleur, c’est la pompe à chaleur air extérieur qui s’avère la plus avantageuse :
- Le coût d’acquisition d’une pompe à chaleur air-eau s’élève à environ 20 000 francs.
La différence de prix entre la pompe à chaleur à air extérieur et la pompe à chaleur géothermique peut donc s’élever à plusieurs dizaines de milliers de francs.