Pompe à chaleur sur aquifère ou eau libre (cours d'eau)

La géothermie sur aquifère consiste à pomper l’eau d’une nappe souterraine par l’intermédiaire d’un ou de plusieurs forages pour l’acheminer (via un échangeur) jusqu’à la pompe à chaleur afin d’en prélever les calories, avant de la réinjecter dans l’aquifère par l’intermédiaire d’un second ou de plusieurs forages.

Cette solution est plutôt indiquée pour les bâtiments résidentiels collectifs et à usage tertiaire car ce système est le plus performant des systèmes géothermiques mais le plus complexe à installer et nécessite un entretien régulier assuré par des professionnels.

Remontée artésienne en tête de puits ©ADEME-BRGM
Pompe à chaleur sur aquifère: principes et usages ©ADEME-BRGM
Porosité suivant le type de roche ©ADEME-BRGM

Particularités

Les principaux avantages des systèmes géothermiques sur aquifère sont :

  • leur stabilité en termes de rendement :
    • lorsqu’ils sont correctement dimensionnés, les systèmes géothermiques sur aquifères sont plus performants que les systèmes aérothermiques, du fait des variations moindres de la température de la source d’énergie utilisée (température de la nappe vs température de l’air) ;
    • les pertes thermiques dans le réseau hydraulique sont limitées du fait de l’utilisation de la basse température ;
  • leur aspect écologique permettant de valoriser une énergie renouvelable ;
  • leur possibilité de faire du rafraîchissement gratuit et direct par le sol, par by-pass de la pompe à chaleur : geocooling, aussi appelé freecooling.

En l'absence de ressource en eau adéquate, le choix pourra se porter sur un système sur champs de sondes.

Réglementation et recommandations

Un projet de géothermie sur aquifère est soumis à la loi sur l'eau et au code minier. Le code de l'environnement et le code de la santé publique peuvent également s'appliquer ainsi que des reglementations locales. En savoir plus...

Les points sensibles d'un système géothermique sur aquifère sont :

  • Limiter les besoins du bâtiment en chauffage et rafraîchissement (démarche HQE, conception bioclimatique...).
  • Réaliser une étude hydrogéologique comportant une description succincte du projet : le lieu, le débit recherché (au préalable il faut avoir une estimation des besoins thermiques en puissance et en kWh)…
  • Réaliser l’étude de préfaisabilité de la nappe. Celle-ci doit mentionner :
    • la température;
    • le sens d’écoulement de la nappe;
    • la transmissivité;
    • la réglementation en vigueur applicable à ce projet;
    • le nombre de forages de pompage et de réinjection pour le débit souhaité, en veillant à leur implantation sur le site et si nécessaire à la diffusion du panache thermique (notamment pour les sites avec une faible surface au sol);
    • le rabattement prévisionnel;
    • une coupe du forage (diamètre, pompe, type de tubage, crépine, etc.).
  • Souscrire la garantie Aquapac lorsque la puissance installée de la PAC est supérieure à 30kW .
  • Faire réaliser le forage par un professionnel Reconnu Garant de l'Environnement (RGE) et s'orienter vers un matériel de qualité ( certification NFPac pour la pompe à chaleur, informations disponibles sur le site de Certita) : pompe de forage et de réseaux secondaires à vitesse variable, filtration sur le forage, échangeurs (à plaques, bien souvent en inox 316L) entre l’eau du forage et l’eau des réseaux de chauffage et de rafraîchissement.
  • Poser des compteurs de calories, frigories et des compteurs d’énergie électrique consommée par la PAC afin de mesurer le COP réél de fonctionnement.
  • Bien piloter l’installation, en n’oubliant pas les ralentis de nuit et de week-end pour les locaux à usages intermittents de type bureaux.
  • Effectuer la maintenance des installations y compris celle du forage.

Attention, la réglementation évolue...

Les changements envisagés sont importants et, dans cette période charnière (réorganisation des services de l’Etat), il est recommandé aux maîtres d’ouvrage de se rapprocher des services locaux (départementaux et régionaux) en charge de l’instruction des dossiers de déclaration et d'autorisation : DDT et DREAL.

AGIR ! Les conseils de l'ADEME pour installer une pompe à chaleur

Quand le sol, l’eau ou l’air chauffent la maison ou produisent l’eau chaude. L’ADEME encourage le choix des pompes à chaleur les plus performantes, quelle que soit la technologie, en insistant en particulier sur la qualité de mise en oeuvre du système complet (capteur, pompe à chaleur, émetteur de chaleur).

Retrouver tous leurs conseils (pdf - 1,72Mo)

Combien coûte une opération de géothermie ?

L'association des professionnels de la géothermie (AFPG) a publié au printemps 2014 une étude sur les coûts de la géothermie très basse énergie.

Son objectif est de poser des bases financières auxquelles pourront se référer les acteurs d’un projet géothermique pour le chauffage, le rafraîchissement et la production d’eau chaude sanitaire.

Une synthèse est aussi disponible : elle permet de faire connaître la géothermie auprès des maîtres d’ouvrages et de donner des ordres de grandeur économiques.

Source : AFPG

Trouvez un professionnel qualifié

Pour identifier les professionnels compétents en matière de travaux de géothermie, vous pouvez vous fier à la mention RGE (reconnu garant de l'environnement) délivrée par des organismes accrédités et conventionnés avec l’État.

Cette mention concerne les entreprises vous permettant de réaliser un projet de géothermie: installateur de pompe à chaleur et foreur.

Le site web Rénovation Info Service vous permet de trouver rapidement un professionnel RGE proche de chez vous grace à son annuaire en ligne de professionnels RGE. Il comporte aussi un annuaire inversé qui permet de savoir dans quel domaine une entreprise est compétente ou de vérifier ses qualifications.

Et n'oubliez pas, les conseillers des points Rénovation Info Service sont à votre disposition gratuitement afin de vous guider dans votre projet de rénovation ! Retrouvez les coordonnées du Point Info Service le plus proche de chez vous sur l'annuaire du site Renovation Info Service.

Le saviez-vous ? Garantir votre opération de géothermie sur aquifère

Votre projet de géothermie sur aquifère dépend très fortement de l’existence et de la qualité de votre ressource en eau.

Pour assurer votre projet, il existe deux types d’assurances en fonction de la nature de cette ressource en eau :

  • elle est peu profonde et couplée à une pompe à chaleur d’une puissance thermique supérieure à 30 kW : la garantie AquaPAC

Ces 2 types d'assurance sont gérées par la SAF Environnement.

Elles ne sont pas obligatoires mais vous permettent d'anticiper les risques éventuels.

>> Fiche sur les fonds de garantie de la SAF pour la géothermie sur aquifère.