Vous avez entendu parler de la géothermie, mais vous ne savez toujours pas exactement ce que c’est ? Eh bien, dans ce cas, vous êtes au bon endroit ! La géothermie de surface est une forme d’énergie renouvelable qui utilise la chaleur du sol pour chauffer ou climatiser les maisons. C’est un système très efficace et écologique car il n’utilise pas de combustibles fossiles (comme le charbon ou le pétrole) et n’émet aucun CO2.
À seulement quelques dizaines de mètres de profondeur, les températures souterraines ne sont pas très élevées, mais de nouvelles technologies permettent de récupérer les calories et de les transformer en énergie renouvelable. La géothermie de surface nécessite généralement l’installation de sondes géothermiques et d’une pompe à chaleur.
Sommaire
- Qu’est-ce que la géothermie de surface ?
- Qu’appelle-t-on énergie de surface ?
- Comment fonctionne la géothermie de surface ?
- La géothermie de surface, pour qui ?
- Comment exploiter la géothermie de surface ?
- Le développement de la géothermie de surface en France
- La réglementation de la géothermie de surface
Qu’est-ce que la géothermie de surface ?
Également appelée géothermie de très basse énergie, la géothermie de surface consiste à récupérer la chaleur du sol à moins de 200 mètres de profondeur. Des pompes à chaleur géothermiques exploitent cette chaleur afin de la distribuer dans des bâtiments. Il existe deux façons de procéder :
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La géothermie à sondes
Les sondes géothermiques puisent les calories du sous-sol par échange thermique. Elles sont souvent équipées de tubes en double U en PE Ø 32 mm dans lesquels circule le liquide caloporteur. Deux types de sondes bien distincts sont disponibles :
- Les sondes horizontales qui sont installées à environ 1 mètre de profondeur.
- Les sondes verticales qui requièrent un forage de 200 mètres de profondeur au maximum.
La géothermie sur nappe
Ce procédé convient particulièrement aux nappes à des profondeurs de 100 mètres environ. Les nappes captent une température d’eau moyenne pouvant atteindre les 30°C. Pour chaque installation, la mise en place d’un puits d’aspiration ainsi que d’un puits d’injection dans la nappe est indispensable. Ensuite, la PAC géothermique transfère la chaleur de la terre vers le circuit de chauffage du bâtiment. La géothermie sur nappe a l’avantage d’être plus abordable et plus performante. Mais il faut d’abord faire étudier sa faisabilité par un bureau d’études spécialisé.
Qu’appelle-t-on énergie de surface ?
L’énergie de surface fait référence à l’énergie du sous-sol entre 0 à 200 mètres de profondeur. Sa méthode d’exploitation s’appelle géothermique de surface, une technologie envisageable sur tout le territoire français. Elle permet de bénéficier d’un chauffage et d’une climatisation de façon écologique.
Comment fonctionne la géothermie de surface ?
La géothermie de surface nécessite l’installation d’équipements thermodynamiques qui sont des pompes à chaleur eau-eau ou PAC géothermiques. Ces dernières prélèvent l’énergie à très basse température et l’augmentent pour atteindre la température nécessaire pour produire du chauffage et de l’eau chaude sanitaire (ECS).
Voici les étapes de production d’énergie géothermique :
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Le captage
Le captage peut se faire de différentes manières :
- Le captage en boucle fermée
- Le captage en boucle ouverte
- Le captage de l’énergie des eaux usées
- Le captage via un puits climatique
La production de chaleur
Il faut un échangeur thermique pour transférer la chaleur récupérée dans le sous-sol ou dans la nappe au fluide caloporteur de la PAC géothermique. À son passage à l’évaporateur, le fluide devient de la vapeur qui est ensuite comprimée par le compresseur pour augmenter la température.
Une fois dans le condensateur, la vapeur transmet sa chaleur au milieu à chauffer. Puis, le détendeur fait baisser la température et la pression du fluide caloporteur pour autoriser une nouvelle absorption de chaleur.
La production d’eau chaude
Pour la production d’ECS, la PAC géothermique fonctionne de la même manière que pour la production de chauffage.
La production de froid
Pour produire du froid en hiver, il faut opter pour une pompe à chaleur réversible. Il est alors possible d’inverser le cycle du fluide frigorigène pour que le condenseur se transforme en évaporateur et vice versa.
Le Geocooling
La technique du géocooling consiste à valoriser directement la température souterraine pour le rafraîchissement naturel d’un bâtiment durant la saison estivale.
La géothermie de surface, pour qui ?
La géothermie de surface répond avant tout aux besoins des maisons individuelles et des bâtiments tertiaires. Mais elle s’adapte également aux usages collectifs.
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Comment exploiter la géothermie de surface ?
L’exploitation de la géothermie passe par l’utilisation de pompes à chaleur individuelles ou de pompes à chaleur collectives.
Les pompes à chaleur individuelles
Ce sont des PAC conçues pour les maisons individuelles. Elles s’appuient sur le principe de la géothermie à très basse température.
Les pompes à chaleur collectives
Les installations géothermiques de copropriété utilisent des PAC collectives d’une puissance calorifique nominale égale ou supérieure à 30 kW.
Le développement de la géothermie de surface en France
La géothermie de surface ouvre de vastes perspectives en termes d’énergies inépuisables. L’énergie de la terre peut être exploitée partout en France, en Métropole comme au DOM-TOM. Des mesures fiscales et d’autres initiatives ont été mises en place pour inciter les ménages et les entreprises à utiliser la géothermie de surface.
Récemment, le Haut-Commissariat au Plan et le BRGM ont élaboré un plan d’action prometteur pour développer la géothermie de surface en France. Ce programme a pour objectif de permettre au pays de jouir d’une souveraineté stratégique et énergétique. Il vise aussi à atteindre la neutralité carbone et la sortie des énergies fossiles.
La réglementation de la géothermie de surface
La géothermie de surface est soumise à différentes normes (NF 15450, NF X10-970, FD X10-980, FD X10-990, NF X10-999). Le professionnel chargé de l’installation de la pompe à chaleur géothermique doit aussi respecter le décret 2007-737 du 7 mai 2007 qui lui exige une attestation de capacité.
Les démarches et autorisations
Le code minier et le code de l’environnement encadrent la réglementation concernant la réalisation d’un forage. Le foreur doit notamment déclarer tout forage supérieur à 10 mètres de profondeur. Il faut aussi avoir une autorisation pour tout ouvrage supérieur à 100 mètres de profondeur.
Une autorisation (donc enquête publique avec établissement d’un document d’incidence) pour tout ouvrage supérieur à 100 m de profondeur.
La GMI – Géothermie de Minime Importance
Les conditions d’implantations et prescriptions sont stipulées dans l’arrêté du 25 juin 2015 relatif aux prescriptions générales applicables aux activités géothermiques de minime importance.
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