Contexte
Tout d’abord, quelques éclaircissements sur la vulgarisation du terme « géothermie ».
Initialement, la géothermie (du grec “Gê”, la terre, et “Thermos”, chaud) consiste à capter la chaleur de la croûte terrestre pour produire du chauffage (température inférieure à 90°) ou de l’électricité (température entre 90 et 150°).
L’exploitation de cette d’énergie souterraine est rare, et s’adresse à des maîtres d’ouvrage capables d’investir dans des forages et des installations thermiques très onéreuses (thermes, centrales thermiques …).
Aujourd’hui, nous employons ce terme dans le monde du chauffage traditionnel. Il s’agit alors d’exploiter la chaleur du soleil emmagasinée dans la terre (géothermie) ou dans l’air (aérothermie) grâce à une « pompe à chaleur ».
Il existe plusieurs technologies de « PAC », utilisant toute un fluide frigorigène s’évaporant à très basse température (de -40°C à -25°C). Chacune a ses avantages et ses inconvénients selon l’utilisation, la vigueur climatique, l’implantation des matériels …
Le prix des énergies fossiles est en perpétuelle augmentation et les solutions de pompe à chaleur sont de plus en plus courantes car elle permettent de fournir 3 à 4 kWh thermiques avec 1 seul kWh électrique (contrairement aux autres modes de chauffage qui exploite 1 kWh thermique ou électrique pour fournir 1 kWh thermique). Les économies d’énergie et de coût sont conséquentes, pour des investissements proches des solutions traditionnelles.
Objectifs
Retour sur investissement très rapide par rapport aux solutions à base de combustible fossile ou de chauffage électrique traditionnel (plancher, radiateurs rayonnants ou convecteurs).
Trouver une solution en accord avec les contraintes du projet (terrain, bruit, émetteurs de chaleur, régime de température …) pour une réalisation et une exploitation réussie.
Moins de 50 kWh/m² de consommation de chauffage.
Durée de vie de 20 ans
Technologie et Applications
Voici les principales technologies présentes sur le marché :
Pompe à chaleur sur l’air, sur l’eau de Nappe (puit), capteurs horizontaux (profondeur entre 60 et 150 cm), capteurs verticaux (profondeur de 50 à 100 m), aérosolaire (capteurs noirs types « plaques de frigo »)
Les coefficients de Performance donnés par les fabricants sont très variables (de 2,5 à plus de 4,5 ; COP = rapport entre la puissance électrique absorbée et la puissance thermique restituée). Ces coefficients sont souvent calculés dans des conditions de fonctionnement sans intérêt pour le dimensionnement de la machine (à +7°C extérieur). Il faut donc disposer de plusieurs points de fonctionnement pour apprécier la véritable performance d’une machine.
Par ailleurs, les températures de départ d’eau sont de 40 à 50 °C dans la plupart des cas (sauf pour les PACs Hautes températures, encore rares sur le marché), des émetteurs basse températures sont donc de rigueur (radiateurs surdimensionnés, plancher chauffant, ventilo-convecteur …)
Enfin, la réversibilité (rafraîchissement en été) est possible et souvent pour le même prix. Bref, cette technologie est réellement intéressante si on évite les pièges de dimensionnement.
Description d’une mission type
Prise en main du projet (plans, pièces techniques diverses, contraintes définies par le Maître d’ouvrage),
Calcul des consommations de chauffage théorique,
Calcul et comparaison des différentes consommations en fonction de l’énergie utilisée,
Calcul de la puissance maximale à utiliser ou de la puissance en relève nécessaire,
Définition du lieu d'implantation des matériels,
Description des matériels et du fonctionnement des installations,
Edition d’un bilan énergétique et environnemental de l’installation,
Bilan économique d’aide à la décision : Calcul du montant des travaux, estimatif des aides, calcul du retour sur l’investissement, définition d’un programme d’actions,
Appel d’offre pour la consultation d’entreprises,
Suivi des Travaux,
Mise en route de l’installation,
Suivi des performances.
Prestations
