Les capteurs d’une PAC géothermique jouent un rôle important, puisqu’ils permettent de récupérer l’énergie contenue dans le sol. Découvrez les différents types de capteurs pour pompe à chaleur, ainsi que leurs avantages et inconvénients.
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Les capteurs horizontaux représentent un ensemble de tubes en polyéthylène haute densité (PEHD), qui sont implantés en dessous du sol. Ils permettent de récolter jusqu’à 35 W par mètre carré.
Les avantages des capteurs horizontaux sont avant tout d’ordre pratique et financier. En effet, le coût d’achat du matériel et des travaux de géothermie horizontale s’avère inférieur à celui des capteurs verticaux.
De plus, l’installation nécessite moins de travaux et peut se réaliser sans permis. Aucun forage n’est requis, toutefois la mise en place des capteurs horizontaux est soumise à une demande de travaux en mairie. Les travaux doivent être conformes aux normes en vigueur sur le plan municipal et préfectoral.
Enfin, les travaux étant moins complexes, l’installation de la pompe à chaleur géothermique horizontale demande beaucoup moins de temps.
Solution la plus courante en France, le captage horizontal s’établit sur une grande surface (1,5 à 3 fois la surface à chauffer), à faible profondeur (entre 60 cm et 1,20 m). Ce type d’opération ne peut donc prendre place sur un petit terrain.
En outre, le fait d’enterrer les capteurs géothermiques à faible profondeur les soumet davantage aux fluctuations de température. Pour fonctionner correctement, le système de PAC géothermique horizontal doit se trouver à distance d’au moins 2 m de tout arbre ou installation (puits, fosse septique, etc.).
Enfin, le sol du jardin doit être meuble plutôt que rocheux. La terre doit rester perméable aux eaux de pluie, car celles-ci sont déterminantes dans la régénération de la chaleur du sol.
L’autre installation possible pour une pompe à chaleur géothermique consiste à poser des capteurs verticaux. Constitués de deux tubes en forme de U, ces capteurs abritent de l’eau glycolée antigel en circuit fermé. La PAC géothermique à capteurs verticaux peut récupérer jusqu’à 40 W par mètre carré.
Contrairement aux capteurs horizontaux, la géothermie verticale n’est pas gourmande en superficie, puisque l’installation s’effectue en profondeur. Ceux-ci sont en effet enterrés dans le sol jusqu’à 100 mètres de profondeur, puis sont scellés par du ciment.
En outre, les capteurs verticaux sont plus performants que les horizontaux. Enterrées à une profondeur où les températures restent stables été comme hiver, les sondes sont moins sensibles aux variations météorologiques. La pompe à chaleur à géothermie verticale est donc conseillée pour les climats plus froids.
Ce type d’installation présente un rendement supérieur à la captation horizontale, de l’ordre de 15 à 20 %, et peut fonctionner pendant une centaine d’années
S’il ne nécessite pas un grand terrain, le captage vertical requiert, en revanche, un sol de nature ni rocheuse ni argileuse. Il faut également noter des travaux plus lourds et plus longs que pour une pompe à chaleur géothermique horizontale.
Qui dit installation plus profonde, dit coûts plus importants et démarches administratives plus contraignantes. C’est un fait : le captage vertical demande un investissement supérieur au captage horizontal. Par ailleurs, les démarches administratives sont identiques, mais nécessitent une déclaration de forage préalable à la Direction régionale de l’industrie, de la recherche et de l’environnement (Dire).
Le dernier type de captage pour pompe à chaleur consiste à exploiter l’énergie contenue dans l’eau d’une nappe phréatique peu profonde. L’installation nécessite des travaux de forage, et plus précisément le forage de deux trous, dont la profondeur se situe entre 8 et 50 m.
Le premier trou (le puits d’aspiration) puise les calories, alors que le second (le puits de restitution) rejette l’eau refroidie dans son milieu. La qualité du liquide ne présente ni altération ni danger pour l’environnement.
Le captage en nappe phréatique est le plus performant des systèmes, puisque la température se situe toujours entre 8 et 12 °C. La pompe à chaleur qui fait appel aux capteurs sur nappe phréatique voit son COP (Coefficient de performance énergétique) s’élever à 5.
