19/12/2016

La géothermie : définition

A l’heure où l’on parle d’économies d’énergie, de raréfaction des énergies fossiles, de réchauffement climatique et d’augmentation des dépenses de chauffage, les énergies renouvelables apparaissent évidemment comme des solutions d’avenir à ces problèmes d’aujourd’hui. La plus chère à mettre en œuvre au départ, mais aussi la plus performante et la plus rentable de toutes, c’est la géothermie, accessible aux particuliers via des pompes à chaleur géothermiques. Zoom sur une énergie étonnante.

La terre, cette source étonnante de chaleur

Pour comprendre la géothermie, il faut d’abord comprendre que notre planète crée en permanence de la chaleur. D’une part, par la désintégration de la radioactivité des roches qui constituent la croûte terrestre.

Egalement, le soleil réchauffe la surface de la terre sur plusieurs dizaines de centimètres de profondeur. Cette chaleur est perdue en surface (sur quelques centimètres), mais conservées au-delà de 50 cm, voire 1 m de profondeur. C’est pour cette raison, par exemple, que l’on enterre les canalisations d’eau à plus de 80 cm : elles sont alors hors gel.

Enfin, la pression fait également augmenter la température. Or, cette pression augmente à mesure que l’on s’enfonce dans le sol. Ainsi, la température du sol augmente en moyenne de 3,3 degrés Celsius tous les 100 mètres de profondeur.

Par conséquent, sur les premiers mètres de sol, la température est stable, à environ 13 ou 14°C, toute l’année. A 100 m de profondeur, cette température est de 16/17°C ; à 200 m de profondeur, elle est de 20°C, etc.

La géothermie pour produire de l’électricité

C’est sur ce principe que l’on s’appuie pour produire de l’électricité. En effet, les nappes aquifères, nappes d’eau souterraines à plusieurs centaines de mètres sous terre, sont encore liquides, car sous pression, mais à des températures extrêmement élevées. Dès lors, il « suffit » de creuser un puits et d’y placer une turbine en sortie. Le puits va créer une dépression qui va faire remonter l’eau de la nappe. En remontant, l’eau, à plus de 200°C et jusqu’à 350°C, va se transformer en vapeur (car la pression diminue à mesure que la profondeur diminue). Cette vapeur va alors faire tourner la turbine, qui n’est autre qu’une grosse dynamo.

La géothermie pour les particuliers : les pompes à chaleur

C’est un principe différent qui est utilisé chez les particuliers. En effet, sans cela, seuls les particuliers situés au-dessus d’une nappe aquifère accessible pourraient exploiter l’énergie géothermique. On s’appuie donc sur le principe des échanges thermiques (la thermodynamique).

Puisque le sol est, en surface, à 13 ou 14°C en moyenne, il contient des calories. Ces calories peuvent être transmises à un liquide dit « caloporteur », c’est-à-dire qui peut accumuler des calories. Une fois passé dans un compresseur, ce liquide va alors libérer les calories qui serviront à chauffer l’eau du logement équipé. Cette eau sera utilisable aussi bien pour le chauffage central que pour l’eau chaude sanitaire.

Les capteurs de la pompe à chaleur géothermique peuvent être installés de 3 manières différentes :

  • A l’horizontale : à une profondeur comprise entre 60 cm et 120 cm, sur une surface de terrain égale en moyenne à 2 à 3 fois la surface à chauffer (soit 450m² de jardin à retourner pour chauffer 150 m² de maison) ;

  • A la verticale : un puits de 150 à 200 mètres de profondeur est creusé pour y installer la sonde

  • Sur nappe : quand c’est possible.

On entrevoit le dilemme : certes les économies d’énergie sont considérables (on annonce souvent un coût moyen annuel de chauffage de 30€ pour une maison de 200m²), mais l’investissement de départ est également considérable (en moyenne 30 000€). La rentabilité est donc évidente, mais il faut pouvoir disposer des fonds au départ.

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