Depuis les années 1940, l'homme exploite l'énergie géothermique des profondeurs de la Terre pour chauffer habitations et locaux commerciaux. Les systèmes géothermiques à boucle ouverte puisent l'eau de sources souterraines grâce à un forage et la pompent vers la surface afin d'en extraire une chaleur gratuite et renouvelable. Ces installations offrent non seulement un rendement énergétique supérieur à celui des chaudières traditionnelles, mais permettent aussi de réduire considérablement les coûts de chauffage par rapport au gaz ou à l'électricité.
Vue d'ensemble
Alors que les températures en surface varient fortement d'une région à l'autre, celles situées juste sous le sol restent stables entre 7 et 24 °C toute l'année, selon le département américain de l'Énergie (DOE). Les systèmes géothermiques à boucle ouverte utilisent un puits semblable à ceux destinés à l'eau potable : ils pompent l'eau, la font circuler dans un échangeur thermique situé près de la maison, puis exploitent la chaleur extraite pour le chauffage.
L'eau refroidie est ensuite réinjectée dans la nappe phréatique via un second forage, voire le même puits dans certains cas. Elle peut parfois être rejetée en surface, dans un étang ou un cours d'eau voisin. En été, une vanne d'inversion de la pompe à chaleur inverse le processus : la fraîcheur de l'eau souterraine est alors utilisée pour climatiser la maison.
Avantages et inconvénients
Contrairement aux systèmes de chauffage classiques qui brûlent un combustible pour produire de la chaleur, les systèmes géothermiques déplacent et extraient une chaleur déjà existante. Leur efficacité atteint ainsi 300 à 600 %. Grâce à ce rendement exceptionnel, de nombreux propriétaires constatent une telle baisse de leurs factures de chauffage et de climatisation qu'ils amortissent leur installation en deux à dix ans, selon le DOE.
Cependant, le forage d'un puits et l'installation d'une pompe à chaleur géothermique ne relèvent pas du bricolage amateur et exigent un investissement initial important. Ces systèmes coûtent nettement plus cher que presque tous les autres équipements de chauffage et de climatisation, ce qui peut freiner certains acheteurs. Heureusement, des aides financières nationales et locales peuvent contribuer à compenser une partie de ce coût de départ.
Points à considérer
De nombreuses villes et régions imposent une réglementation stricte sur les puits afin d'éviter toute contamination des nappes souterraines et de prévenir l'épuisement des aquifères. Des règles rigoureuses peuvent également encadrer le rejet de l'eau utilisée, que ce soit dans le puits ou vers des sources de surface.
Bien que la plupart des territoires offrent des conditions adaptées aux pompes à chaleur géothermiques, il est vivement recommandé de consulter un hydrogéologue et d'autres professionnels qualifiés pour vérifier que ce type d'installation convient réellement à votre habitation.
Systèmes à boucle fermée
Lors du choix d'un système géothermique, l'acheteur peut opter pour une boucle ouverte, qui puise l'eau directement dans un puits, ou pour une boucle fermée. Cette dernière solution est bien plus répandue : elle repose sur un réseau de tuyaux scellés remplis d'antigel ou d'un autre fluide caloporteur. Les installateurs percent des trous pour y loger ces tuyaux, qui absorbent ou libèrent de la chaleur au contact du sol. Le fluide circule ensuite dans un échangeur thermique pour chauffer ou rafraîchir la maison.
Si les systèmes à boucle ouverte sont généralement moins coûteux à installer et tirent parti des ressources naturelles en eau, ils ne conviennent pas à toutes les configurations en raison du volume d'eau important requis pour leur fonctionnement. Selon Mother Earth Living, les systèmes à boucle fermée s'avèrent plus appropriés et plus rentables pour la plupart des résidences, car ils nécessitent moins d'espace et aucun approvisionnement en eau conséquent.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/energy-efficient-homes/1007028505.html