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Pompe à Chaleur Géothermique : Prix, Fonctionnement et Guide

Pour chauffer une maison, plusieurs choix de systèmes s’offrent à nous. En France, ce sont le chauffage au gaz (chaudière gaz + radiateurs à eau) et le chauffage électrique qui sont les plus répandus. Cependant, la norme RT2012 impose aux nouvelles constructions des systèmes plus économes en énergie et plus propres.

Le gaz étant une énergie fossile son bilan environnemental est assez médiocre, d’autant que son extraction, son acheminement, ainsi que sa combustion, génèrent des gaz polluants.

L’électricité est une énergie plus propre dont la consommation n’entraine aucune pollution. Cependant, la production d’électricité et son acheminement génèrent tout de même de la pollution. Celle-ci est toutefois réduite lorsqu’il s’agit d’électricité produite à partir d’une source d’énergie renouvelable, mais cette électricité reste encore très minoritaire.

La pompe à chaleur (PAC) se présente comme une véritable alternative au gaz et à l’électricité. Ce système permet de produire de la chaleur en puisant des calories dans un milieu extérieur.

Découvrons plus en détail le fonctionnement de la PAC et plus précisément le modèle géothermique, ses avantages et ses inconvénients, les informations à connaître à ce sujet et les critères pour choisir une pompe à chaleur géothermique.

Qu’est-ce que la géothermie ?

Dans le mot « géothermie » il y a « géo » qui signifie « terre » en grec, et « thermie » qui vient de « thermos » qui signifie la « chaleur ». On peut donc définir la géothermie comme la chaleur issue de la terre.

On emploie le mot « géothermie » pour désigner la science qui étudie la chaleur et les éléments thermiques provenant de la terre, mais également pour définir les technologies qui consistent à exploiter cette énergie thermique.

Le but d’une technologie géothermique est de capter les calories présentes au sein de la terre. Ces calories peuvent alors être transmises directement à un fluide caloporteur pour diffuser de la chaleur ou de la fraicheur, ou converties en électricité.

Rappel des différents types de pompes à chaleur

Il existe plusieurs systèmes de pompes à chaleur. Elles sont regroupées en deux grandes catégories :

  • Les pompes à chaleur géothermiques
  • Les pompes à chaleur aérothermiques

Une PAC aérothermique vient puiser les calories dans l’air extérieur pour ensuite les restituer vers un fluide caloporteur qui varie selon le type de pompe à chaleur aérothermique :

Une pompe à chaleur géothermique puise ses calories soit directement dans le sol, soit dans l’eau d’une nappe phréatique. Ces calories sont alors restituées à un fluide caloporteur qui varie selon les systèmes :

  • La PAC géothermique sol-air : l’air sert de fluide caloporteur
  • La PAC géothermique sol-eau : l’eau sert de fluide caloporteur
  • La PAC géothermique eau-eau : l’eau sert de fluide caloporteur

Le fonctionnement d’une pompe à chaleur géothermique

Comme nous venons de le voir, la pompe à chaleur géothermique puise les calories dans le sol ou dans l’eau d’une nappe phréatique. Ces calories sont captées par un fluide frigorigène qui va ensuite les transmettre à un fluide caloporteur qui est soit de l’air, soit de l’eau.

La PAC géothermique se compose de 4 éléments essentiels :

  • L’évaporateur
  • Le compresseur
  • Le condensateur
  • Le détenteur

Dans un premier temps, le fluide frigorigène se présente sous la forme d’un liquide basse pression. Il débute alors son cycle par l’évaporateur où il capte les calories du milieu extérieur (sol ou eau) et où il se transforme en gaz basse pression.

Il continue ensuite son cycle en passant par le compresseur d’où il ressort en gaz haute pression. Il atteint alors le condensateur où il reprend une forme liquide, mais sous haute pression.

À ce moment, le fluide frigorigène libère les calories au fluide caloporteur (air ou eau). Il termine son cycle par le détenteur afin de reprendre la forme d’un liquide basse pression prêt à débuter un nouveau cycle.

Une PAC pour produire du chaud ou du froid

La pompe à chaleur géothermique peut être utilisée avec un système de chauffage. Dans ce cas, les calories captées vont servir à produire de la chaleur. Celle-ci sera alors transmise au fluide caloporteur utilisé par le système de chauffage.

Dans ce cas, il s’agit de l’eau circulant à travers la chaudière et les radiateurs. Autrement dit, la PAC géothermique n’est pas conçue pour fonctionner avec des radiateurs électriques, mais uniquement avec une chaudière diffusant de l’eau chaude dans les radiateurs.

La pompe à chaleur géothermique peut également être utilisée avec une climatisation. Cette fois, les calories sont utilisées pour produire du froid. Celui-ci est transmis à l’air éjecté par le climatiseur. Il peut également être diffusé à l’eau d’un plancher rafraichissant.

Le mieux est encore d’opter pour une pompe à chaleur géothermique réversible. Elle est capable d’inverser son cycle pour produire du chaud ou du froid selon le moment de l’année.

Ainsi, en été, la PAC réversible va être utilisée pour alimenter un plancher rafraichissant ou une climatisation. En hiver, la PAC réversible va servir à alimenter le chauffage de la maison.

Avantages et inconvénient de la pompe à chaleur géothermique par rapport aux PAC aérothermique

Avantages :

  • L’énergie thermique du sol et de l’eau est moins soumise aux variations de température que l’air, ce qui rend la PAC géothermique plus constante dans ses performances tout au long de l’année
  • Parmi tous les modèles de PAC, le modèle eau-eau est généralement considéré comme étant le plus performant
  • La pompe à chaleur géothermique est également moins bruyante qu’un système aérothermique

Inconvénients :

  • L’installation d’une pompe à chaleur géothermique nécessite des travaux plus importants et plus onéreux, surtout dans le cas d’une PAC eau-eau qui nécessite en plus d’avoir une nappe phréatique sous le terrain
  • L’investissement total est plus élevé

Avantages et inconvénients de la pompe à chaleur géothermique par rapport aux autres systèmes de production de chaleur

Avantages :

  • La PAC est plus économe en énergie qu’une chaudière au gaz, électrique, au fioul ou au bois, ou que des radiateurs électriques, elle consomme uniquement un peu d’électricité pour faire fonctionner le compresseur
  • La facture d’énergie est nettement plus faible
  • La PAC est une solution plus propre écologiquement que la chaudière ou que les radiateurs électriques, car hormis l’électricité pour alimenter le compresseur, elle utilise uniquement de l’énergie renouvelable
  • Système mis en avant par la norme RT2012
  • En optant pour une pompe à chaleur, vous avez accès à de nombreuses aides financières : CITE (crédit d’impôt pour la transition énergétique, primes énergie, éco-prêt à taux zéro, subventions…)

Inconvénients :

  • L’installation d’une pompe à chaleur nécessite un budget très élevé dont l’amortissement s’étend généralement sur une dizaine d’années
  • Le terrain doit être suffisamment grand pour accueillir la pompe à chaleur, toutefois, celle-ci n’encombre pas votre terrain, car elle est enterrée
  • La PAC a tendance à générer du bruit, même si le niveau sonore varie selon les modèles et l’installation
  • Les aides financières sont accessibles selon certaines conditions
  • La pompe à chaleur peut nécessiter l’installation de chauffages d’appoint pour combler les éventuels manques de performances à certaines périodes de l’année

Quel est le prix d’une pompe à chaleur géothermique ?

Le prix d’une pompe à chaleur géothermique se divise entre le prix d’achat du matériel et le coût de l’installation.

Pour le matériel, comptez entre 1000et 10000. Le prix dépasse rarement cette fourchette. Il dépend principalement du type de PAC géothermique, sachant que le système eau-eau nécessite du matériel plus imposant, mais il dépend aussi de la superficie du logement, et plus précisément de la puissance de chauffage nécessaire.

L’installation de la pompe à chaleur géothermique représente généralement la part la plus importante de l’investissement final. Là aussi, le budget d’installation varie énormément en fonction de l’importance des travaux à réaliser. Ce prix d’installation peut osciller de 5000€ à plus de 15000.

Finalement, le prix total d’une pompe à chaleur géothermique (matériel + pose) revient entre 6000et plus de 25000. En moyenne, prévoyez un budget de 15000€ à 20000.

Un devis est indispensable

Au vu des prix évoqués ci-dessus, on comprend aisément qu’il faut prendre le temps de comparer un maximum d’offres avant de choisir une pompe à chaleur géothermique. Le devis est le meilleur outil pour comparer les différentes offres.

Grâce à lui vous avez accès au détail du prix, mais aussi aux qualifications du professionnel, à son savoir-faire, au délai d’attente pour les travaux et à la durée prévue des travaux.

Comment choisir une pompe à chaleur géothermique ?

Au départ, vous devez d’abord définir le type de PAC géothermique que vous désirez installer pour votre logement.

Vous avez donc le choix entre une PAC sol-air, une PAC sol-eau et une PAC eau-eau. La pompe à chaleur eau-eau est souvent présentée comme étant la plus performante. Cependant, une nappe phréatique doit être présente à proximité et les travaux d’installions sont les plus onéreux.

La PAC sol-eau est idéale pour chauffer un logement, mais elle ne permet pas de le climatiser, mais uniquement d’alimenter un plancher rafraichissant.

À l’inverse, la PAC sol-air est plus appropriée pour climatiser le logement, même si elle peut aussi être utilisée avec des expulseurs à air chaud.

Le mieux est de prendre conseil auprès d’un professionnel qui saura vous aiguiller pour choisir la pompe à chaleur géothermique qui convient le mieux à votre logement et à vos besoins.

Une fois que vous aurez défini le type de pompe à chaleur géothermique qui vous convient, vous devez choisir un modèle en prenant en compte les critères suivants :

  • Le coefficient de performances (COP) qui indique le nombre d’unités de chaleur produites pour chaque unité d’énergie consommée, c’est-à-dire le rendement de chauffage : optez pour un COP d’au moins 3, sachant que plus il est proche de 7 et plus la PAC est économe en énergie
  • Le coefficient de performance frigorifique (EER) qui indique le nombre d’unités de froid produits pour chaque unité d’énergie consommée, c’est-à-dire le rendement de climatisation : choisissez un EER d’au moins 3
  • L’étiquette énergétique : la notation va de A++ (économe) à G (énergivore), sachant qu’on trouve surtout des PAC avec notation d’au moins B
  • Le niveau sonore de la pompe à chaleur : niveau sonore extérieur et niveau sonore intérieur
  • La puissance de la pompe à chaleur : elle oscille généralement entre 5 et 20kW pour les modèles s’adressant aux particuliers
  • Le prix

Vous devez également prendre en compte le type de captage, sachant qu’il existe 3 solutions :

  • Captage horizontal
  • Captage vertical : plus performant, mais nécessite une installation plus compliquée
  • Captage elliptique (en spirale)

Les aides financières pour une pompe à chaleur géothermique

La pompe à chaleur géothermique permet de réduire la consommation d’énergie d’un logement. En ce sens elle est mise en avant par la norme RT2012 et plusieurs aides financières sont accessibles pour encourager les personnes à investir dans un tel système dont le prix de base est particulièrement élevé.

L’aide la plus intéressante est sûrement le crédit d’impôt pour la transition énergétique (CITE). Grâce à lui vous profitez d’une réduction d’impôt équivalant à 30% du montant total de l’investissement.

Cette déduction est limitée à 8000€ pour une personne seule et à 16000€ pour un couple, avec toutefois une majoration de 400€ pour chaque personne à charge et une majoration de 200€ pour chaque enfant en résidence alternée.

Vous pouvez également profiter de l’éco-prêt à taux zéro. Il vous permet d’emprunter jusqu’à 10000 sans intérêts. Si l’installation de la pompe à chaleur géothermique s’accompagne d’un autre chantier de rénovation énergétique, l’éco-prêt à taux zéro peut grimper jusqu’à 20000, et jusqu’à 30000 lors d’un troisième chantier.

En installant une PAC géothermique, vous avez également le droit à la prime énergie proposée par certains fournisseurs d’énergie. Elle s’élève à 4000, à condition de ne pas dépasser un certain plafond de revenus au sein du foyer.

En plus de ces aides financières, vous pouvez également bénéficier de certaines subventions et autres aides auprès de certains organismes comme l’ANAH (Agence nationale de l’habitat) et de collectivités territoriales.

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