Pompe à chaleur géothermique (sol-eau)
Pompe à chaleur qui échange de la chaleur avec le sol par des capteurs enterrés ou des sondes verticales, et profite de la température stable du sous-sol pour un rendement saisonnier élevé.
Une pompe à chaleur géothermique (GSHP), dite aussi PAC sol-eau, fait circuler de l’eau glycolée dans des boucles fermées enterrées. Au-delà de 10 à 15 m environ, la température du sol est presque constante, proche de la température moyenne annuelle de l’air (8–12 °C dans une grande partie de l’Europe) : la source reste tiède en hiver et fraîche en été.
- Sondes verticales : 50–200 m de profondeur, 110–150 mm de diamètre ; extraction typique de 40–60 W par mètre dans une bonne roche
- Capteurs horizontaux : enterrés à 1,2–2 m, ils demandent un terrain d’environ 1,5 à 3 fois la surface chauffée
- Boucles ouvertes : pompage direct dans la nappe, là où c’est autorisé
Extraction dans le sol = puissance calorifique x (1 - 1/COP)
Exemple : 10 kW à COP 4.5 demandent 7.8 kW au sol ; à 50 W/m ≈ 156 m de sonde
Le SCOP typique est de 4,5 à 5,5 avec un départ à 35 °C, au-dessus des modèles aérothermiques, sans pertes de dégivrage ni ventilateur extérieur. Le forage renchérit l’installation (souvent 15 000 à 30 000 EUR pour une maison) : ces PAC conviennent surtout aux grands bâtiments, aux constructions neuves et aux réseaux à boucle partagée. Le rafraîchissement passif en été peut recharger le sol. Dimensionnez une installation avec le calculateur de pompe à chaleur géothermique.
Termes associés
Tous les termes →- Pompe à chaleur (PAC)
Appareil qui utilise un cycle frigorifique pour transférer la chaleur d’une source plus froide (air, sol, eau) vers un milieu plus chaud, en fournissant 2 à 5 unités de chaleur par unité d’électricité.
- Pompe à chaleur air (aérothermie)
Pompe à chaleur qui puise la chaleur dans l’air extérieur pour assurer chauffage et eau chaude (air-eau) ou souffler de l’air chaud (air-air) ; c’est le type le plus installé.
- COP (coefficient de performance)
Rapport entre la chaleur (ou le froid) utile fournie par une pompe à chaleur et l’énergie électrique qu’elle consomme, mesuré en un point de fonctionnement précis.
- SCOP (COP saisonnier)
Coefficient de performance moyen d’une pompe à chaleur sur une saison de chauffage normalisée, qui pondère les points d’essai selon la fréquence de chaque température extérieure.
- Gradient géothermique
Augmentation de la température avec la profondeur dans la croûte terrestre, d’environ 25 à 30 °C par kilomètre en moyenne loin des limites de plaques tectoniques.