La confusion entre la géothermie et l'aquathermie

 

Lorsque l’ARENE assimile l’aquathermie basse profondeur à la géothermie elle aggrave le manque de compréhension et la confusion qui existe entre les différents dispositifs de chauffage et entretien la confusion. Le terme « chaleur géothermale » est en effet tout à fait impropre dans le cas de l’aquathermie sur nappe libre ou même dans les pompes à chaleur intermédiaires utilisant la « tiédeur » superficielle du sol. L’explication sommaire qui est faite par l’ARENE de ce qu’elle appelle la « géothermie très basse énergie » ne peut apporter que de la confusion dans le principe de fonctionnement de ces systèmes. En expliquant que le fluide frigorigène circule dans un capteur enterré, l’ARENE généralise un état de fait qui n’est pas applicable à toute la géothermie très basse énergie. Particulièrement celle qui met en jeu une pompe à chaleur sur nappe libre (dite aquathermique) ou le fluide frigorigène ne circule en aucun cas dans le sous-sol. Il convient de se reporter à ce sujet aux nombreuses définitions et explications du fonctionnement qui sont faites par de nombreux auteurs et par Wikipédia d’une pompe à chaleur sur nappe. Ces explications peuvent se résumer ainsi :

 

Une pompe à chaleur (PAC) est une machine thermodynamique destinée à assurer le chauffage d’un local ou d’un système à partir d’une source de chaleur externe dont la température est inférieure à celle du local ou du système à chauffer. C’est donc un système de chauffage qui transfère des calories (donc de l'énergie) d’un milieu à bas niveau de température pour les restituer à un autre milieu à une température plus élevée. L’écoulement naturel de la chaleur s’effectuant toujours d’un corps chaud vers un corps froid, on pourrait définir également la pompe à chaleur comme un matériel permettant de réaliser l’écoulement de chaleur inverse du sens naturel, c’est-à-dire d’un milieu froid vers un milieu chaud. Une dépense d’énergie sera bien entendu inévitable pour réaliser ce transfert inverse. L’intérêt de la pompe à chaleur réside dans le fait que l’énergie nécessaire pour assurer ce transfert est faible en valeur relative par rapport à l’énergie transférée du premier milieu appelé « source froide » vers le deuxième appelé « source chaude ». En pratique, pour prendre des calories à un milieu froid, il suffit de le refroidir d'avantage alors que pour restituer ces calories à un milieu chaud, il convient de le réchauffer. Dans une pompe à chaleur, cette opération se fait grâce à un fluide qui présente la particularité de changer d'état (liquide ou gazeux) quand on modifie sa pression. Le liquide tend à bouillir quand sa pression baisse et le gaz tend à se condenser quand on augmente sa pression. Paradoxalement, le liquide bout à des températures négatives tout en produisant un froid intense. La condensation du gaz s'accompagne d'un fort dégagement de chaleur. L'énergie à dépenser est celle nécessaire à un compresseur qui effectue l'augmentation de pression du gaz. L'intérêt du principe tient dans le fait qu’une faible quantité d'énergie fournie au compresseur permet de transférer une grande quantité de chaleur de la « source froide » vers la « source chaude ». L'utilisateur ne paie donc que l'énergie nécessaire au fonctionnement du compresseur et la récupère intégralement additionnée de celle prélevée gratuitement à la « source froide » air, eau ou terre selon le type de pompe à chaleur. Le coefficient de performance appelé « COP » est le rapport de l'énergie totale obtenue sur l’énergie dépensée. La performance d’une pompe à chaleur varie considérablement en fonction de l'écart de température entre la source froide et la source chaude. Un grand écart de température dégrade la performance (COP = 2 par exemple), inversement, un faible écart permet une excellente performance (COP = 6 par exemple). Remarquons qu'un chauffage électrique a un COP de 1.

 

                 Pour mémoire : les termes de l’Arene dans    http://www.areneidf.org/energies/lageothermie.html

 

Le cas particulier de la géothermie très basse énergie

·         Le terme pompe à chaleur géothermale est souvent utilisé pour des systèmes très basse température c'est-à-dire inférieure à 30°c qui prélèvent de la chaleur soit sur une nappe d'eau, soit dans le sous-sol, à moins de 100 m de profondeur.

·         Dans ce cas, c'est un fluide frigorigène qui circule dans un capteur enterré et qui en passant dans la pompe à chaleur est compressé. Cette compression a pour résultat d'augmenter la chaleur du fluide qui circule ensuite dans le système de chauffage du bâtiment, par exemple, un plancher chauffant. Le fluide est ensuite détendu avant d'être renvoyé dans le capteur en sous-sol.

·         Ce type de système a l'avantage de produire entre 3 et 5 kWh pour 1 kWh consommé (l'énergie nécessaire au fonctionnement de la pompe). Il est particulièrement bien adapté pour chauffer les maisons individuelles. Il existe même des systèmes qui permettent également de chauffer l'eau sanitaire.

Pour plus d’informations, sur les pompes à chaleur géothermales, il peut être utile de contacter l’AFPAC, association française des pompes à chaleur pour ce qui concerne les installations de surface et le BRGM pour les informations concernant le sous-sol.

Il s’agit en fait d’une PAC aquathermique qui tire son énergie dans l’eau de la nappe lire en non du sol