Pompe à chaleur (PAC) sol-eau : ce qu’il faut savoir

La pompe à chaleur (PAC) géothermique est un moyen efficace et écologique de chauffer une maison. En France, la pompe à chaleur sol-eau est d’ailleurs le modèle le plus répandu. Sa faible consommation d’électricité en fait un choix judicieux notamment dans le cadre d’une rénovation énergétique. Fonctionnement, avantages, inconvénients… On vous dit tout.

Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur sol-eau ?

La PAC sol-eau utilise l’énergie stockée dans le sol pour produire de l’eau chaude pour la maison. Elle extrait la chaleur du sol et la transfère à un circuit interne, qui peut ensuite être utilisé pour alimenter les radiateurs ou un chauffage par le sol, mais aussi assurer la production d’eau chaude sanitaire (ECS) ou faire fonctionner des systèmes de climatisation.

Cette technologie permet d’importantes économies d’énergie car elle fonctionne à partir d’une énergie renouvelable qui est à la fois abondante et gratuite.

La géothermie sol-eau peut également être utilisée pour chauffer les piscines. À la différence de la PAC sol-sol qui fonctionne en circuit simple, la pompe à chaleur géothermique sol-eau utilise deux circuits différents pour son fonctionnement. C’est ce qu’on appelle un procédé mixte.

Comment fonctionne une pompe à chaleur sol-eau ?

Le système d’une pompe à chaleur sol-eau se compose de deux éléments principaux. Un compresseur qui fournit de l’énergie à la pompe pour faire circuler un fluide caloporteur afin de récupérer l’énergie. Le deuxième élément est un réseau de canalisations enterrées dans le sol autour de la maison, qui peut être horizontal ou vertical.

La géothermie sol-eau utilise les capteurs enterrés horizontalement ou verticalement pour récupérer la chaleur du sol, qui est ensuite diffusée dans la maison via des émetteurs de chaleur et un circuit d’eau chaude. Cependant, la température de la chaleur géothermique ne suffit pas à chauffer confortablement la maison, donc une pompe à chaleur sol-eau utilise deux circuits différents.

Tout d’abord, la chaleur stockée dans le sol est extraite en utilisant un liquide frigorigène qui circule dans les capteurs. Puis, cette chaleur est transmise au système de chauffage en passant par un échangeur. Pour éviter que le fluide ne gèle, un liquide caloporteur à base d’eau glycolée circule dans le circuit de captage de la pompe. Ce liquide absorbe la chaleur stockée dans le sol et la transmet à la PAC qui transfère cette chaleur à l’eau du système de chauffage.

Les différentes techniques de captage

Il existe deux méthodes pour récupérer les calories présentes dans le sol.

Le captage horizontal

Le captage horizontal, également connu sous le nom de captage à très basse température, implique l’enfouissement de capteurs horizontaux sur 1 ou 2 niveaux, entre 0,60 et 1,50 mètres sous terre. Cette technique est très efficace et convient particulièrement bien aux grands terrains. La surface des capteurs à enterrer doit être équivalente à 1,5 fois la surface de la maison à chauffer.

Dans les régions où la température ne descend que rarement en dessous de 0°C en hiver, il est recommandé d’utiliser cette technique de captage. L’installation d’une PAC géothermique avec captage horizontal nécessite moins de travaux et ne nécessite pas d’autorisation administrative de forage.

Le captage vertical

C’est également un captage à basse température. Cette méthode utilise des capteurs verticaux qui sont enfouis entre 50 et 100 mètres sous terre, en association avec une PAC sol-eau. Cette profondeur est la plus efficace pour la géothermie, car la température du sol y reste relativement stable tout au long de l’année.

Le captage vertical est une méthode efficace pour maximiser la performance de la pompe à chaleur sol-eau. Elle est particulièrement recommandée pour les maisons ayant une petite parcelle de terrain et dans les régions où les températures hivernales sont basses. Bien que les travaux d’installation soient plus longs et plus coûteux, les économies d’énergie réalisées sont plus significatives.

Avantages de la pompe à chaleur sol-eau

La PAC sol-eau est une des plus efficaces, avec un coefficient de performance moyen de 4. Cela signifie que pour 1 kWh d’électricité consommé, elle produit 4 kWh de chaleur, soit un rendement de 400 %. Les modèles sol-eau sont aussi moins bruyants que les autres systèmes de chauffage.

Elle consomme également très peu d’électricité, ce qui en fait un choix idéal pour les projets de rénovation énergétique. Ce système permet également de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de contribuer à la lutte contre le réchauffement climatique.

Le système peut être réversible, ce qui veut dire qu’en été, il peut produire de l’air frais pour rafraîchir votre maison. Vous pouvez profiter de ce confort tout au long de l’année en optant pour un plancher chauffant/rafraîchissant ou des ventilo-convecteurs.

Inconvénients de la pompe à chaleur sol-eau

Le principal inconvénient d’une pompe à chaleur est le coût de l’installation. Les travaux d’excavation et de tuyauterie nécessaires peuvent être assez onéreux, selon le type d’installation choisi. Enfin, certaines sources géothermiques peuvent être soumises à une réglementation, c’est-à-dire qu’une autorisation doit être obtenue avant tout forage.

Critères de choix d’une pompe à chaleur sol-eau

Le choix d’une pompe à chaleur sol-eau dépend de plusieurs critères : la taille et la forme de votre terrain, la nature du sol et les conditions climatiques locales. Il est également important de prendre en compte la performance énergétique de l’installation et ses besoins d’entretien.

Il est donc essentiel de prendre conseil auprès d’un professionnel afin de choisir un système adapté à votre habitation.

Installation d’une pompe à chaleur sol-eau

Ce type d’installation nécessite l’intervention de professionnels spécialisés dans les systèmes d’énergie géothermique. Le processus comprend plusieurs étapes :

• Creuser les tranchées ou percer les trous nécessaires.
• Positionner et raccorder les collecteurs.
• Raccorder la pompe à chaleur au système de chauffage.
• Tester et ajuster l’installation.

Il est également important d’inspecter régulièrement l’installation afin de détecter d’éventuels problèmes.

Entretien d’une pompe à chaleur sol-eau

Ce système de chauffage nécessite un entretien régulier de la part d’un professionnel qualifié. L’entretien d’une pompe à chaleur géothermique est important pour garantir ses performances optimales. Le système doit être inspecté et entretenu pour vérifier l’efficacité des composants.

Tout comme une chaudière, les pompes à chaleur sol-eau nécessitent un entretien annuel obligatoire. Cela est dû au fait que ce système utilise d’importantes quantités de fluide frigorigène composé d’hydrogène, de fluor et de carbone (HFC), ce qui nécessite un contrôle annuel de l’étanchéité des éléments contenant le fluide.

Si les capteurs sont placés dans un sol sablonneux, ils peuvent se détériorer dans les 10 années suivant leur installation. Cela peut entraîner des problèmes tels qu’une diminution des performances de chauffage ou une surconsommation électrique de la PAC pour maintenir la température souhaitée à l’intérieur de la maison.

Coût et aides disponibles

Le coût d’une pompe à chaleur sol-eau varie de 8.000 à 20.000 euros. Le prix dépend de la puissance et du type d’installation que vous choisissez. Ce coût peut être amorti sur plusieurs années grâce aux économies d’énergie réalisées.

En France, il existe plusieurs types d’aides qui permettent de compenser le coût d’une pompe à chaleur géothermique :

• MaPrimeRénov’.
• Les primes CEE.
• L’éco-PTZ.
• La TVA à taux réduit.

Ces aides financières peuvent être accordées à condition que l’installation soit réalisée par un artisan RGE.

En résumé, installer une pompe à chaleur sol-eau est un excellent moyen de contribuer à la protection de l’environnement. Il s’agit d’un système efficace qui permet de réaliser d’importantes économies d’énergie, tout en assurant un confort tout au long de l’année. Cependant, il doit être correctement installé et entretenu pour fonctionner de manière optimale. Enfin, des subventions sont disponibles pour compenser les coûts d’installation.