La géothermie pour se chauffer

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Christian Weiss / ADEME

Les pompes à chaleur

Le rayonnement du soleil et la température de l’air réchauffent les premiers mètres du sous-sol (de 10 à 14 °C). Mais c’est suffisant pour pouvoir chauffer une maison… à condition d’installer une pompe à chaleur géothermique. Il s’agit d’un équipement qui fonctionne comme le réfrigérateur mais à l’envers !

Grâce à un circuit, le réfrigérateur capte en permanence la chaleur contenue dans les aliments et la rejette à l’extérieur grâce à la grille « échangeur » située à l’arrière de l’appareil. La pompe à chaleur géothermique, elle, capte la chaleur du sol pour la ramener à l’intérieur des bâtiments. Cependant, pour bien fonctionner, il faut qu’elle soit installée dans une zone où la température du sous-sol est stable (c’est-à-dire qu’elle reste la même tout au long de l’année).

Même si elle nécessite un peu d’électricité pour fonctionner, la pompe à chaleur géothermique permet d’économiser beaucoup d’énergie car elle peut fournir jusqu’à 75 % des besoins en énergie pour chauffer une maison !

En France, on estime actuellement que près de 200 000 maisons individuelles sont chauffées grâce à l’énergie du sol.

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Certaines pompes à chaleur peuvent aussi rafraîchir la maison en été. On parle alors de pompe à chaleur réversible : elle est équipée d’un dispositif permettant d’inverser le cycle du fluide frigorigène. Le condenseur devient l’évaporateur, l’évaporateur devient condenseur et la pompe à chaleur puise alors des calories dans le bâtiment pour les rejeter dans le sol… La maison est climatisée !

Les réseaux de chaleur

Des technologies permettent d’exploiter la chaleur stockée depuis des millions d’années dans l’écorce terrestre en faisant circuler de l’eau dans les roches profondes. Il faut pour cela que les roches en profondeur soient suffisamment perméables (c’est-à-dire fissurées ou poreuses) pour laisser circuler de l’eau. Ces formations rocheuses perméables sont appelées « aquifères ». L’eau qui y circule provient de la surface de la Terre et s’y’est infiltrée au fil du temps.

Pour alimenter un réseau de chaleur, on puise l’eau du sous-sol par forage (le puits de production) et on la fait passer dans un échangeur de chaleur. L’eau réchauffée circule ensuite dans un réseau de chaleur qui apportera la chaleur jusqu’aux bâtiments pour les chauffer.

L’eau qui circule dans le réseau de chaleur n’est pas celle qui a été puisée dans les roches. Dans l’échangeur de chaleur, l’eau puisée a transféré sa chaleur à de l’eau de ville qui circulera, elle, dans le réseau de chaleur. En effet, aux profondeurs où elle est prélevée, l’eau géothermale est chargée en minéraux et est corrosive. Il est donc interdit de la rejeter en surface. On fore donc un second puits (puits de réinjection) pour réinjecter l’eau dans le réservoir d’origine. Mais il faut implanter ce second puits à environ 1 500 ou 2 000 mètres du puits de production afin que l’eau réinjectée ne vienne pas refroidir celle qui est puisée !

 

 

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Ça marche déjà ?

Même si l’énergie de la géothermie est utilisée depuis longtemps par les êtres humains (avec la pratique des bains thermaux pendant l’Antiquité), l’exploitation industrielle pour se chauffer date du XXe siècle. C’est en 1930 à Reykjavik (Islande) que l’on voit apparaître le premier réseau de chauffage urbain.

La France compte une soixantaine de réseaux de chaleur urbains alimentés par la géothermie basse énergie. Ils se situent surtout en Île-de-France, la région qui concentre la plus grande densité de ces installations en Europe !