Installer une pompe à chaleur Les différents systèmes de pompe à chaleur

le système de fonctionnement d'une pompe à chaleur géothermique à captage
Le système de fonctionnement d'une pompe à chaleur géothermique à captage horizontal. © AFPAC

On distingue différents types de pompes à chaleur, en fonction de l'endroit où elle puise sa chaleur : le sol, l'air ou l'eau.

La géothermie : la chaleur issue du sol

Pour récupérer les calories offertes par le sol, on installe sous terre un circuit de tuyaux dans lesquels circule le fluide frigorigène (eau et antigel) qui capte la chaleur du sol. Ce circuit peut être installé horizontalement ou verticalement.

Pour un captage horizontal, le circuit est constitué de tubes enterrés entre 0,60 et 1,20 mètres sous terre, formant des boucles distantes d'au moins 40 cm pour que le captage de la chaleur du sol n'entraîne pas le gel de ce dernier. Ce circuit extérieur de capteurs doit couvrir une surface égale à 1,5 à 2 fois la surface habitable à chauffer. La contrainte de ce système est donc la grande superficie de terrain nécessaire pour sa mise en œuvre. Une fois le système installé, il n'est plus possible de planter des arbres sur cette surface, mais seulement des plantes. Il ne faut pas non plus la couvrir d'un revêtement perméable, comme des dalles. Ce type de configuration est aujourd'hui le plus répandu.

L'autre solution est le captage vertical, qui consiste à forer un trou d'une profondeur allant jusqu'à 80 mètres de profondeur pour y placer un tube en polyéthylène formant un circuit en forme de U. Cette sonde géothermique verticale est ensuite scellée dans du ciment. En raison du forage, cette solution est plus coûteuse, mais elle est aussi plus efficace car la température du sol varie moins en profondeur qu'en surface : elle reste entre 10°C et 15°C. Elle constitue en outre la seule solution pour capter la chaleur du sol sur un terrain de surface réduite. Les sols argileux ou caillouteux se prêtent cependant mal à ce type de captage. Une telle installation exige de respecter les procédures administratives concernant la protection des sous-sols.

Les pompes à chaleur géothermiques offrent un COP de 3,5 à 5 selon l'installation et le type de pompe.

L'aérothermie : la chaleur issue de l'air

Ces pompes à chaleur peuvent également récupérer les calories de l'air, intérieur ou extérieur au logement, et les utiliser pour chauffer la maison. L'avantage de ce système est sa facilité de mise en œuvre, puisque la pompe à chaleur peut simplement être placée dans le jardin et ne nécessite pas de capteur. L'équipement, pouvant atteindre 1,50 mètres de large, est néanmoins assez encombrant et peut s'avérer bruyant. Cet aspect doit être pris en comte lors de l'installation pour ne pas causer de gêne au voisinage. Si le système aérothermique permet de chauffer la maison même lorsque les températures descendent en-dessous de 0°c, sa performance diminue avec la température. Ce type d'installation convient donc mieux aux habitations situées dans des régions tempérées ou côtières.

L'aquathermie (ou géothermie par puisage d'eau) : la chaleur issue des nappes souterraines

Il est également possible de puiser la chaleur d'une nappe phréatique située sous la maison. Le captage des calories de l'eau pour les restituer au système de chauffage exige le creusement de deux forages : l'un pour le captage, l'autre pour le rejet de l'eau dont on aura extrait les calories. Si cette installation est de fait coûteuse, elle offre toutefois un COP supérieur à la géothermie et l'aérothermie. En effet, la température de l'eau, contrairement à celle du sol, est constante toute l'année. Malheureusement, tout le monde ne dispose pas d'une nappe phréatique sous sa maison.

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