Les atouts de votre sous-sol optimisé grâce à la géothermie

Le but d’une exploitation de l’énergie géothermique est de capter la chaleur des profondeurs, pour l’amener à la surface de la terre. Mais on peut aussi utiliser le sous-sol pour rafraîchir l’air en été, ce qui limite l’utilisation de la climatisation. Pour produire de la chaleur, La technique la plus utilisée est la récupération de la chaleur du sol via des capteurs horizontaux ou verticaux couplée à une pompe à chaleur qui permet d’atteindre la bonne température.

Les sondes Raugéo

Les capteurs Raugéo, sont constitués de deux tubes en polyéthylène ou polyéthylène réticulé formant un U installés dans un forage (jusqu’à 100 m de profondeur) et enrobés de bentonite ou en couronne pour une pose horizontale jusqu’à 80 cm de profondeur. La capacité d’absorption calorifique moyenne d’un capteur vertical est d’environ 50 W par mètre de forage.
Il existe deux types de sondes Raugéo :
Les Raugéo PEX-a sont formées de 2 tubes DN32×2,9 en polyéthylène réticulé préformé en U. Il s’agit donc de deux tubes monolithes. La durée de vie est d’au minimum 100 ans à une pression de service de 15 bar à 20 °c. Le diamètre extérieur de la sonde est réduit au maximum : 110 mm pour une sonde double U DN32×2,9. Les Raugéo PE 100 sont formées de 4 tubes DN32×2,9 en polyéthylène PE 100 qui sont soudés 2 à 2 en forme de U. La durée de vie des sondes est d’au minimum 100 ans à une pression de service de 16 bar à 15°C. Le diamètre de la sonde est réduit au maximum : 85 mm pour une sonde double U DN32×2,9.

Le puits canadien

Réhau propose aussi de récupérer la chaleur via le principe du puits canadien. Son principe est d’utiliser l’inertie thermique du sol pour prétraiter l’air ventilant les bâtiments. L’air extérieur aspiré par la colonne est plus sain, plus chaud en hiver et plus froid en été. La température du sol à 2 m de profondeur est d’environ 17°C en été et 4°C l’hiver (peut sensiblement varier en fonction du climat). Réhau propose le système awadukt thermo. Les canalisations en polypropylène à paroi compact possèdent une bonne conductibilité thermique. Leurs rigidités élevées garantissent la rectitude des tubes posés (évitant la stagnation des condensats et donc à terme des odeurs de moisissures). Les canalisations sont aptes au curage à haute pression, étanches envers des “agressions” externes (racines, nappe phréatique…) et vis-à-vis des gaz présents dans le sol. La coextrusion de la couche intérieure de la canalisation présente des propriétés bactéricides et freine ainsi la prolifération microbienne (bactéries, champignons, algues). L’air aspiré, réchauffé ou refroidi est ensuite acheminé vers la VMC de la maison.

Autre système

La société Wavin propose d’associer les matériels Capterre et Climasol qui forme un système complet assurant aussi la récupération de l’énergie emmagasinée dans la terre pour la restituer à un plancher hydraulique assurant le chauffage en hiver et le rafraîchissement en été.
Les capteurs Capterre font circuler de l’eau glycolée dont le rôle est de collecter l’énergie naturellement stockée dans le sol. Le capteur horizontal est constitué de plusieurs boucles de tubes PE, enterrées à 60 cm sous terre au minimum, et dans lesquelles circule le fluide caloporteur. La surface nécessaire correspond environ de 1,4 à 2 fois la surface à chauffer.
La sonde ou antenne thermique verticale est placée à une profondeur variant de 50 à 100 mètres. Elle est constituée de 2 boucles en U, dans lesquelles circule le fluide caloporteur. La sonde est en réalité un échangeur de chaleur, et ne consomme pas d’eau. Pour compléter l’installation, le générateur géothermique Climasol est placé à l’intérieur de l’habitation (garage, cave, cellier). Ses dimensions sont celles d’une chaudière traditionnelle, il ne demande ni conduit de fumée, ni stockage, et ne dégage aucune odeur. C’est lui qui assure le transfert de l’énergie captée dans le sol vers l’installation de chauffage. L’énergie restituée est en moyenne 4 fois supérieure à la consommation du générateur.
Le budget de chauffage se trouve diminué de 75 % par rapport à une solution électrique conventionnelle. Grâce à la réversibilité, le groupe Capterre maintient la maison fraîche pendant l’été. Les gammes GMG S (standard) et R (réversible) se déclinent chacune en 6 modèles de 6 à 16 KW…

Produire de la chaleur ou de l’électricité

Le principe de la géothermie est d’extraire l’énergie contenue dans le sol pour l’utiliser sous forme de chauffage ou d’électricité.
La production de chaleur est obtenue à partir des sites géothermiques de basse (utilisation des nappes d’eau chaude du sous-sol profond) et très basse température (utilisation de pompe à chaleur). La géothermie haute énergie utilise des eaux et des vapeurs à plus de 180 °C, qui entraînent des turbines, qui entraînent à leur tour des générateurs d’électricité. La géothermie moyenne énergie utilise des fluides à des températures comprises entre 100 et 180 °C, qui cèdent leur chaleur à un fluide secondaire plus volatil. Ce fluide entraîne alors une turbine qui entraîne un générateur d’électricité. La géothermie basse énergie utilise des fluides à des températures comprises entre 30 °C et 100 °C. Le rendement est trop faible pour pouvoir produire de l’électricité, mais elle permet de couvrir une large gamme d’usages : chauffage urbain, chauffage de serres, utilisation de chaleur dans les process industriels, thermalisme…
Rehau et Wavin, entre autres, exploitent la géothermie très basse énergie. Elle est définie par l’exploitation d’une ressource présentant une température inférieure à 30°C, qui ne permet pas, dans la plupart des cas, une utilisation directe de la chaleur par simple échange. Elle nécessite donc la mise en œuvre de pompes à chaleur qui prélèvent cette énergie à basse température pour l’augmenter à une température suffisante pour le chauffage d’habitations par exemple. Cette opération requiert un peu d’énergie électrique et l’utilisation d’un fluide frigorigène dont le changement d’état (vapeur ou liquide) permet de transférer les calories captées dans le sous-sol vers les logements. Ainsi, une pompe à chaleur qui assure 100% des besoins de chauffage d’un logement consomme seulement 30% d’énergie électrique, les 70% restants étant puisés dans le milieu naturel. Plusieurs types d’installations sont possibles en fonction de l’environnement direct de l’habitat.