Pompe à chaleur géosolaire : alliance de la géothermie et du solaire
Pour qu’une pompe chaleur fournisse de l’air chaud ou froid, elle doit récupérer des calories dans l’air, l’eau ou la terre. La pompe à chaleur géosolaire combine ainsi les calories présentent dans la terre et celles diffusées par le soleil.
La terre reçoit du soleil, chaque année, environ 1kW/h par M2 au sol. Le sol terrestre capte cette énergie solaire et l’accumule. Il s’agit la d’une énergie dite "géosolaire" puisqu’elle ne vient pas du captage d’une chaleur venant des profondeurs (géothermie) mais de l’énergie accumulée par la surface de la terre sous l’effet du soleil.
Il faut donc tenir compte lors d’un captage horizontal (géosolaire) de la capacité de récupération de chaleur selon la nature des sols et de l’aptitude qu’aura eu le sol d’emmagasiner une quantité de chaleur suffisante pour en restituer durant toute la période de chauffe. Cet équipement est généralement installé à une profondeur comprise entre 70 cm et 1 m, c’est-à-dire juste au niveau de la surface hors gel.
La principale différence entre la géothermie et le géosolaire se trouve dans le positionnement des capteurs. Verticaux dans le premier système, ils sont horizontaux dans le second, avec, à l’intérieur, la circulation d’un liquide caloporteur. L’installation va alors récupérer l’énergie présente sur la couche superficielle du sol, issue du rayonnement solaire.
Avantages du géosolaire
Au cours de l’année, la terre accumule le vent, l’air et l’eau, qui tempère sa surface, plus on descend en profondeur, plus la température augmente et moins le gel est présent. La terre possède un fort pouvoir conducteur, qui varie dépend selon sa composition : par exemple, les minéraux sont beaucoup plus conducteurs que l’eau, l’air et les matières organiques. Si le sol est riche en minéraux et à faible teneur en air, une pompe à chaleur géosolaire sera très efficace.
Inconvénients de la pompe à chaleur géosolaire
Les inconvénients de la pompe à chaleur géosolaire sont limités. En effet, il suffit simplement de placer correctement les capteurs dans le sol. Ces capteurs plans géosolaires doivent être bien positionnés, dans le cas où le gel du sol entraînerait une rétention d’eau. La puissance que capte chaque mètre de tube enterré doit être de 10 à 12 Watts pour une température extérieure inférieure à - 10°C, et de 15 Watts pour une température extérieure supérieure à - 10°C.
La puissance générée par le sol dépend de sa composition, mais une captation de 15 Watts est raisonnable.
Pour les terrains en pente : choisir l’eau glycolée
Les tubes des capteurs plans possèdent un mélange d’antigel et d’eau, appelé eau glycolée. Cette installation est préconisée pour les terrains en pente car l’eau glycolée peut circuler directement dans un plancher chauffant ou rafraîchissant. Ce système peut-être couplé à des capteurs solaires pour répondre efficacement aux besoins en calories de l’habitat. En revanche, le glycol étant un polluant, il faut donc éviter au maximum les fuites, d’autant plus qu’une quantité importante est nécessaire pour le fonctionnement de cette technologie. Mais il existe néanmoins une alternative au glycol, il s’agit du monopropylène glycol qui est moins polluant, mais plus cher.
