Capteurs géothermiques – Fonctionnement et avantages en bref

Les capteurs géothermiques pour les pompes à chaleur sol/eau sont des systèmes géothermiques plats installés près de la surface du sol, qui extraient l'énergie thermique du sol à une profondeur d'environ un à deux mètres. Ils conviennent aux bâtiments résidentiels dans lesquels un forage profond est impossible pour des raisons légales.

Les capteurs géothermiques captent l'énergie géothermique près de la surface du sol

Pour capter la chaleur, des capteurs géothermiques, à l’instar d’un chauffage par le sol, sont installés près de la surface et sous la ligne de gel. Selon la région, cette limite varie et influence considérablement la profondeur du sol. Dans la pratique, la plupart des capteurs géothermiques se trouvent horizontalement entre 1,0 et 1,5 mètre sous la surface de la terre. Les types les plus courants sont les capteurs de surface, les capteurs en tranchée, les capteurs en spirale ainsi que les corbeilles géothermiques. Selon le type de capteur et d'installation, l'excavation ou le forage peut atteindre jusqu'à cinq mètres de profondeur. Lors de la pose des tuyaux, il convient de respecter une certaine distance entre eux. Dans le cas contraire, les capteurs extrairaient ponctuellement trop de chaleur du sol, ce qui pourrait geler la zone sollicitée.

Fonctionnement des capteurs géothermiques

Les capteurs géothermiques sont généralement constitués de tubes en plastique d'un diamètre de deux à quatre centimètres. Le diamètre des tubes dépend à la fois de la qualité du sol et de la profondeur de pose et doit correspondre le plus possible aux besoins de chauffage. Une conception erronée peut avoir un impact négatif sur la rentabilité et doit donc être évitée à tout prix. Quel que soit le type, une saumure circulant à l'intérieur des capteurs capte l'énergie thermique du sol, puis la transmet à la pompe à chaleur géothermique.

Dans la pompe à chaleur géothermique, la chaleur captée est transférée à un réfrigérant qui s'évapore ensuite. Pour élever la vapeur de réfrigérant obtenue à la température souhaitée et l'utiliser pour l’appoint de chauffage central ou la préparation d'eau chaude sanitaire, celle-ci est comprimée à l'aide d'un compresseur. Pour une description détaillée de ce processus, veuillez-vous référer à la section  Fonctionnement de la pompe à chaleur sol/eau.

Contrairement aux sondes géothermiques, la pose de capteurs géothermiques ne requiert pas d'autorisation, mais seulement une notification aux autorités locales. Pour choisir les capteurs adaptés, il est nécessaire au préalable de prendre en compte plusieurs facteurs. Cela inclut notamment la technique de pose et la qualité du sol.

Dans la pratique, les capteurs géothermiques sont souvent installés horizontalement, à l’instar d’un chauffage par le sol. Cette technologie nécessite toutefois une grande surface. L'espace nécessaire dépend fortement des besoins de chauffage. En règle générale, la surface du capteur doit être environ une fois et demie à deux fois plus grande que la surface à chauffer. L'installation verticale est possible dans des espaces confinés. La profondeur maximale doit impérativement être respectée, car cela peut porter atteinte à la nappe phréatique si elle est peu profonde.

Le type de sol joue également un rôle décisif dans le choix de capteurs géothermiques appropriés. On distingue en principe les sols humides et les sols secs, ces derniers pouvant fournir beaucoup plus d'énergie thermique. Dans tous les cas, il convient de veiller à ce que la surface du capteur ne soit pas recouverte et n'accueille aucune construction. Autrement, le sol ne pourrait plus se régénérer à l'aide du rayonnement solaire et des pluies chaudes. Résultat  : il fournirait moins de chaleur.