Pompe à chaleur géothermique sur échangeurs horizontaux

Principe de fonctionnement  

Les échangeurs horizontaux sont constitués de boucles de tubes enterrées à faible profondeur (de 0,6 à 1,2 mètres) et raccordées en surface à une pompe à chaleur (PAC). Dans les boucles, circule en circuit fermé un mélange d’eau et d’antigel. 

La PAC transfère la chaleur prélevée dans le fluide vers le bâtiment à chauffer (mode chauffage) ou injecte la chaleur en provenance d’un bâtiment dans l’eau (mode rafraîchissement).

A cette profondeur, l'énergie prélevée du proche sous-sol se renouvelle à la fois par la surface (ensoleillement, infiltration de l'eau de pluie…) et par la profondeur (conduction dans le terrain). 

Points communs aux technologies de géothermie de surface

• Couverture des besoins de chauffage et/ou de refroidissement et/ou d’eau chaude sanitaire avec une énergie durable (sous réserve d’émetteurs adéquats) ;
• Adaptabilité des solutions : de la maison individuelle au quartier ;
• Possibilité de produire du frais avec le "géocooling" (ou "freecooling" ou "rafraîchissement passif") : lorsque le besoin de froid du bâtiment est modéré, le fluide géothermal est simplement utilisé par l’échangeur de chaleur comme source de rafraîchissement, sans avoir recours à la pompe à chaleur. Cela permet un confort d’été aux performances énergétiques, écologiques et économiques exceptionnelles puisque la PAC n’est pas sollicitée ;
• Coût global avantageux grâce à des performances énergétiques élevées ;
• Nécessité de faire appel à des professionnels qualifiés pour étudier la faisabilité du projet (plus d’infos). Des subventions peuvent être activées à cet effet ;
• Importance de la mise en place d’une maintenance annuelle qualifiée. Elle reste cependant simple et peu onéreuse par rapport à d’autres énergies (plus d’infos).

Avantages spécifiques

• Absence de forage : mise en place à la pelle mécanique, qui entraine un coût d’investissement réduit. L’amenée/repli du matériel peuvent être mutualisés avec du terrassement par exemple, ce qui peut contribuer à réduire encore les coûts d’installation ;         
• Démarches administratives liées à la réglementation simplifiées car les PAC sur échangeurs horizontaux ne relèvent pas du code minier ni du cadre de la Géothermie de Minime Importance (plus d’infos) ;        
• Entretien très limité à prévoir pour les sondes géothermiques (plus d’infos).

Limites spécifiques

• Disponibilité foncière nécessaire : entre 1 à 2 fois la surface à chauffer/refroidir selon le climat et l'isolation du bâtiment ;
• Performances globales limitées du fait de l’influence des variations saisonnières climatiques sur l’ échangeur étant donné sa faible profondeur.

Plus d'infos : Guide ADEME (2019), "La géothermie pour chauffer et rafraîchir sa maison".