géothermie : la pompe à chaleur géothermique

Principe de la PAC géothermique

Une PAC (Pompe à Chaleur) géothermique est un système de chauffage et de climatisation qui utilise l'énergie thermique présente dans le sol pour chauffer ou refroidir un bâtiment de manière efficace et écologique. Conjuguée à la bonne inertie du bâti, la géothermie permet la fourniture de chaleur, de fraîcheur et d'eau chaude, le tout par rayonnement et à moindre coût.

Le chauffage et le rafraîchissement, proviennent de la terre. Des capteurs enterrés tout autour de la maison et reliés à une pompe à chaleur distribuent, par rayonnement, de la chaleur en hiver… Et de la fraîcheur en été. Egalement relié à ce réseau, un ballon de stockage assure la fourniture d'eau chaude sanitaire.

Fonctionnement de la PAC géothermique

Voici comment fonctionne une PAC géothermique :

• Collecte de l'énergie thermique : La PAC géothermique utilise des capteurs enterrés dans le sol, appelés collecteurs ou boucles géothermiques, pour collecter l'énergie thermique du sol. Ces boucles sont composées de tuyaux en polyéthylène et sont enterrées à une certaine profondeur, généralement horizontalement ou verticalement, en fonction de l'espace disponible.

• Échange thermique : À l'intérieur des boucles géothermiques circule un fluide caloporteur, souvent un mélange d'eau et d'antigel, qui absorbe la chaleur du sol. Lorsqu'il circule dans les boucles, le fluide absorbe la chaleur du sol plus frais et retourne à la PAC.

• Compression et élévation de température : À l'intérieur de la PAC géothermique, le fluide caloporteur passe à travers un compresseur. Le compresseur élève la pression et la température du fluide, ce qui lui permet de transférer la chaleur recueillie dans le sol à un niveau plus élevé.

• Distribution de la chaleur ou du froid : Le fluide caloporteur chaud circule ensuite dans un échangeur de chaleur à l'intérieur du bâtiment. Cet échangeur transfère la chaleur du fluide vers le système de chauffage central du bâtiment, comme des radiateurs ou un plancher chauffant, pour chauffer l'espace intérieur. En été, le processus est inversé et la PAC géothermique peut être utilisée pour refroidir le bâtiment en transférant la chaleur à l'extérieur.

• Cycle de réfrigération et récupération : Après avoir cédé sa chaleur, le fluide caloporteur refroidi retourne à la PAC, où il passe par un détendeur. Ce détendeur réduit la pression du fluide, ce qui le refroidit davantage et le prépare à entrer à nouveau dans les boucles géothermiques pour collecter plus de chaleur du sol. Le cycle se répète ensuite.

Fonction de rafraichissement de la PAC géothermique

La pompe à chaleur géothermique dite réversible peut produire du froid en inversant le cycle du fluide frigorigène. Une pompe à chaleur géothermique réversible est plus économique et écologique qu’une climatisation réversible (voir : clim reversible prix)

La clim réversible possède un fonctionnement proche de celui d’une pompe à chaleur air/air. Peu énergivore avec un coefficient de performance (COP) souvent supérieur à 1, sa performance en chauffage est toutefois limitée et elle s'avère souvent bruyante.