La géothermie

La géothermie est principalement utilisée dans les systèmes de chauffage et chauffe-eau, les systèmes de transfert thermique peuvent néanmoins être inversés, pour les besoins d’une climatisation.

On l'utilise via des pompes à chaleur, des puits canadiens -appelés également puits provençaux.

Il existe deux sources de chaleur en géothermie :

- la nappe phréatique : pour récupérer sa chaleur, on utilise en général, la méthode du « doublet géothermique » qui consiste à disposer au moins deux forages ; l’un d’aspiration, l’autre de rejet ( indispensable pour augmenter la durée de vie de l’exploitation de la nappe). Les forages sont plus ou moins profonds, fonction de la profondeur de la nappe phréatique et de la perméabilité du sous-sol.
Plus communément on dira que l’on installe une pompe à chaleur « sur nappe ».
Il s’agit là de géothermie dite de basse énergie.
Ce système est principalement exploité pour la récupération de la chaleur, puisque les gisements sont situés entre 1500 et 2500 m de profondeur, et permettent la récupération d’une eau entre 30 et 100°C.

- le sol d’un terrain : il nous fait profiter de son accumulation de chaleur du soleil, et de l’écoulement de l’eau de pluie qu’il contient.
Il s’agit là de géothermie dite de très basse énergie, puisqu’elle permet de récupérer des températures comprises entre 10 et 30°C.
De fait, cette méthode d’exploitation de la géothermie pourra être utilisée comme système de chauffage, mais aussi de climatisation - refroidissement (à demander).

Pour l’exploiter, deux systèmes existent :

- La pompe à chaleur géothermique (PAC) : elle récupère les 2/3 de la chaleur présente dans le sol pour le chauffage, grâce à des capteurs verticaux ou horizontaux (fonction du terrain) ; et utilise le 1/3 restant en apport pour alimenter en électricité le compresseur, qui va permettre d’augmenter la température des 2/3 d’énergie puisée. Le liquide R-134a, le plus souvent utilisé, contenu dans les capteurs a la propriété de se mettre à bouillir dès -26°C !
Le liquide va ainsi passer de l’état liquide à l’état vaporeux, transmettre sa chaleur à l’eau de chauffage, puis repartir dans son circuit fermé, alternant l’état liquide et l’état vaporeux. Aujourd’hui nous attendons que la PAC fonctionne grâce à un moteur thermique utilisant des combustibles issus de la biomasse, et ce, à grande échelle, afin de contribuer à se dégager des problèmes liés en amont, à notre utilisation du compteur électrique. Cela en fera, alors, un véritable moyen de chauffage écologique.

- le puit canadien / puit provençal : il n’y a que le nom qui diffère, puisque les deux appliquent la même technique. Cette technique passive va mettre en avant le décalage des variations de la température de la terre, servant de système de climatisation naturelle (échangeur géothermique). Elle permet de rafraîchir l’air ventilé en période estivale et de le préchauffer en période hivernale, grâce à l’inertie thermique du sol.
Ainsi, l’air va circuler dans un conduit enterré à 1,5 mètre de profondeur minimum.
Il sera préchauffé la nuit, puisque la terre est plus chaude que l’air ambiant, ayant accumulé la chaleur de la journée. L’air sera refroidi le jour, puisque la terre est alors plus froide que l’air ambiant.
Le système pouvant, de fait, être contre-productif à certains moments (journaliers ou saisonniers), il est important qu’il puisse alors être maîtrisable grâce à une entrée d’air en prise directe, et une vanne pour le court-circuiter.