Pompe à chaleur géothermique : prix et fonctionnement

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La géothermie est une technique qui permet de créer de la chaleur, à partir d'un circuit de capteurs sous-terrain. À l'aide d'une pompe à chaleur géothermique, celle-ci va capter les calories contenues dans la terre, pour rafraichir ou réchauffer le logement. En utilisant une énergie naturelle et renouvelable, la pompe à chaleur géothermique permet de diminuer ses émissions de CO2 et de réduire sa facture. Le prix d'une pompe à chaleur géothermique peut varier entre 20 000€ et 40 000€, installation et équipement compris.

La géothermie : fonctionnement

Face au réchauffement climatique lié notamment à un usage massif d'énergies fossiles, le monde se tourne de plus en plus vers des ressources propres et inépuisables telles que le vent, le Soleil ou l'eau. Non polluante, la géothermie permet d'exploiter une énergie intarissable : la chaleur stockée sous la surface de la Terre.

La géothermie est utilisée depuis des millénaires. En Chine et dans la Rome antique, par exemple, l'eau naturellement chaude trouvée en profondeur était exploitée sous forme de thermes. À une époque où la protection de l'environnement constitue une préoccupation majeure, la géothermie reste toutefois une énergie renouvelable relativement méconnue. On estime qu'elle pourrait couvrir à elle seule tous les besoins énergétiques mondiaux pendant près de 100 000 ans !

Plus précisément, la géothermie correspond à l'utilisation de la chaleur naturelle du sol pour créer de l'électricité ou fournir directement de la chaleur. Elle peut être exploitée de différentes manières suivant les usages et le contexte géologique. 

Même si la production d'électricité n'est pas envisageable pour les particuliers, il s'agit néanmoins d'une source d'énergie verte qui peut être valorisée pour répondre aux besoins liés au chauffage et à l'eau chaude sanitaire.

Utiliser la géothermie dans son logement

À l'échelle individuelle, on utilise des pompes à chaleur (PAC) dites « géothermiques ». Cette forme de la géothermie – qualifiée de « superficielle » (car à faible profondeur) ou « très basse énergie » – constitue selon l'ADEME celle qui présente les perspectives de croissance les plus importantes. 

Le sous-sol est, en effet, une formidable réserve de chaleur que l'on peut facilement récupérer pour chauffer son logement. D'ailleurs, la géothermie est entrée dans de nombreux foyers français ! En 2020, ce sont quelque 2 millions d'habitations qui devraient être équipées de ce type de PAC.

Les capteurs souterrains absorbent les calories naturellement présentes dans le sol, puis un fluide caloporteur les achemine jusqu'à la pompe à chaleur géothermique. Celle-ci diffuse ensuite la chaleur ainsi prélevée dans le circuit de chauffage de la maison, et/ou dans un ballon d'eau chaude. Il est également possible de rafraîchir son logement selon le même procédé, grâce à des PAC, dites « réversibles ».

Une PAC géothermique peut subvenir à tout ou partie de vos besoins en chauffage, mais également en climatisation et en eau chaude. De quoi réduire votre facture annuelle de façon significative ! À la fois écologique et rentable, la géothermie permet d'économiser jusqu'à 75 % d'énergie par rapport à un système classique.

Des conditions techniques et administratives

Une PAC géothermique est un dispositif efficace pour réguler la température de votre logement en toute saison, et réaliser ainsi des économies de chauffage ou de climatisation. Néanmoins, elle reste une installation complexe, qui nécessite la réunion de plusieurs conditions techniques.

En premier lieu, il vous faut bien sûr disposer d'un espace extérieur ! Pour pouvoir puiser dans le sol l'énergie suffisante pour fournir de la chaleur à votre habitation, la géothermie suppose d'enfouir sous terre un réseau de capteurs. Et pour bien fonctionner, il faut qu'ils soient installés dans une zone où la température du sous-sol reste stable tout au long de l'année.

Ainsi, selon la taille de votre terrain et son amplitude thermique, vous aurez la possibilité d'implanter vos capteurs soit verticalement, soit horizontalement :

  1. Les PAC à captage horizontal : les capteurs sont enterrés à une profondeur allant de 60 cm à 1,20 m environ. Ce principe nécessite des travaux de terrassement pour pouvoir installer le système sur un espace 1,5 à 3 fois supérieur à la surface habitable à chauffer. 
    Le jardin doit être suffisamment grand et le sol ne doit pas être soumis à d'importantes variations de température d'une saison à l'autre. À noter qu'il s'agit du procédé le plus utilisé en France.
  2. Les PAC à captage vertical (ou sondes géothermiques) : les capteurs sont placés à une profondeur comprise entre 20 et 120 m. On estime qu'il faut prévoir environ 1 m de forage par m2 habitable à chauffer. 
    À titre d'exemple, 2 sondes géothermiques de 50 m de profondeur peuvent suffire pour chauffer une maison de 120 m2 ! On préconise le captage vertical pour les petits terrains. Cette technique permet aussi de compenser d'éventuelles amplitudes thermiques de votre sous-sol, dans la mesure où les températures sont plus stables à mesure que l'on s'enfonce sous la terre.

Choisir les bons capteurs géothermiques

Sachez qu'il est vivement recommandé de faire appel à des spécialistes pour vous guider dans le choix du captage. Son axe et ses dimensions doivent être évalués de manière très rigoureuse en fonction de la taille de votre maison, du climat et de la nature de votre sol. N'hésitez pas à solliciter un géologue agréé ou un bureau spécialisé pour réaliser une étude de terrain !

Que vous optiez pour la pose de capteurs verticaux ou horizontaux, l'installation d'une PAC géothermique modifiera la configuration de votre terrain. Dès lors, des démarches administratives sont obligatoires. Il est indispensable de vous en acquitter le plus tôt possible, afin de ne pas voir votre chantier bloqué !

Si vous choisissez un captage horizontal, vous devrez demander une autorisation de travaux auprès de votre mairie. Celle-ci vérifiera notamment la conformité du chantier par rapport aux conditions stipulées par les arrêtés municipaux et préfectoraux en vigueur.

Pour la pose de capteurs verticaux, les démarches seront plus complexes. Entrant dans la catégorie des forages pour un usage domestique, votre projet doit faire l'objet d'une déclaration auprès de la DRIRE (Direction Régionale de l'Industrie, de la Recherche et de l'Environnement) ou de la DREAL (Direction Régionale de l'Environnement, de l'Aménagement et du Logement). Vous devrez également effectuer une déclaration d'ouvrage, et déposer votre dossier au moins un mois avant le début des travaux.

Dans les deux cas, n'hésitez pas à vous entourer d'experts qui sauront vous guider tout au long de la procédure !

Installation géothermique : un coût rapidement rentabilisé

Plusieurs critères sont à prendre en compte pour déterminer le prix d'une installation géothermique.

Opterez-vous pour des capteurs horizontaux ou verticaux ?

L'implantation d'un circuit horizontal ne nécessitant que quelques travaux de terrassement, son coût sera moindre. En revanche, si vous choisissez un captage vertical, le chantier à entreprendre sera bien plus important. Vous devrez poser une ou deux sondes géothermiques à plusieurs dizaines de mètres de profondeur. Pour ce faire, il vous faudra un forage dans le sol, lequel peut coûter jusqu'à 100 € par mètre creusé !

Quel type de PAC allez-vous installer ?

Selon l'axe de captage retenu, vous aurez le choix entre des PAC :

  • Des PAC « sol/sol » ou « à détente directe » : un plancher chauffant restitue la chaleur puisée dans le sol ;
  • Des PAC « sol/eau » ou « mixtes » : des radiateurs ou un plancher chauffant diffusent la chaleur prélevée ;
  • Des PAC « eau/eau » ou « à fluide intermédiaire » : l'eau de votre circuit de chauffage reçoit directement la chaleur extraite.

Faisant appel à des techniques différentes, le prix de ces PAC peut varier du simple au double !

Choisir la puissance de son PAC 

Selon que vous souhaitez fournir un ballon d'eau chaude ou alimenter un chauffage couvrant l'ensemble de la maison, vous n'aurez pas besoin de la même puissance calorifique ! 

Généralement comprise entre 5 et 20 kW, elle déterminera la capacité de production de chaleur de votre PAC. Elle influe de fait directement sur son coût.

De nombreux modèles de PAC sont disponibles sur le marché. Et si leur prix est très variable, leur efficacité aussi ! 

Le COP (coefficient de performance) désigne le rapport entre l'énergie consommée et la chaleur restituée. Par exemple, un COP de 3 indique que pour 1 kWh d'électricité consommé, votre PAC générera l'équivalent de 3 kWh de chauffage. 

Ainsi, si votre habitation est grande et énergivore, il vous faudra choisir une PAC affichant un COP élevé. Ce dernier varie de 2 à 7 selon les équipements, les plus performants étant aussi les plus chers !

Investir dans la géothermie : ce qu'il faut retenir

Le terrain

La configuration et la taille de votre terrain sont deux points essentiels à étudier. Il faudra ensuite choisir l'installation la mieux adaptée. 

Ainsi, pour un captage horizontal, vous devez disposer d'une grande surface ! Celle-ci doit être plate, la plus ensoleillée possible. Attention de même à ce qu'elle ne contienne pas de plantations à racines profondes qui pourraient endommager les capteurs. 

À noter également que la zone doit rester perméable pour laisser filtrer l'eau de pluie. Par conséquent, bannissez tout projet de terrasse ou de revêtement !

Vous devrez privilégier les capteurs verticaux si votre terrain est petit et pentu. De même s'il n'est pas très bien exposé au soleil. Leur pose est délicate et plus chère que pour un axe horizontal, mais leur rendement est bien meilleur ! Du fait de leur profondeur dans le sol, ils sont moins soumis aux variations liées aux changements de saisons.

Même si la nature de votre sol n'aura que peu d'influence sur l'efficacité de votre PAC, elle pourra en revanche impacter l'ampleur des travaux liés à la pose des capteurs. En effet, certains terrains sont plus difficiles à creuser que d'autres, les moins propices étant les sols sableux ou argileux, ainsi que la roche. 

Dans tous les cas, il s'agira du poste le plus cher de votre projet. Alors n'hésitez pas à multiplier les devis pour faire jouer la concurrence !

Le choix des équipements géothermiques

Quel que soit le type d'installation que vous aurez choisi, l'acquisition d'un dispositif géothermique représentera un coût conséquent. À titre indicatif, comptez environ 100 à 300 € par m2 chauffé.

Pour réduire le montant de votre investissement, n'hésitez pas à vous renseigner sur toutes les subventions départementales et régionales auxquelles vous pourriez prétendre. À noter enfin que l'ANAH (Agence Nationale de l'Habitat) peut vous aider à financer votre projet. 

À l'heure actuelle, on estime que l'amortissement de l'installation d'une PAC géothermique survient après 3 à 8 ans environ.

Par ailleurs, choisissez soigneusement vos équipements ! Les deux principales caractéristiques à prendre en compte pour pouvoir juger de la performance d'une PAC géothermique sont le COP et la puissance calorifique. 

Pour être certain d'acheter le modèle le plus adapté, pensez à bien évaluer vos besoins ! Pour cela, n'oubliez pas de faire le bilan énergétique de votre logement.

L'installation d'une PAC géothermique est synonyme de travaux lourds, qui demandent précision et expertise. Des approximations de conception pourraient nuire à votre confort thermique au quotidien ! C'est pourquoi il est conseillé de choisir un installateur certifié QualiPAC. Le recours à un artisan RGE (Reconnu Garant de l'Environnement) est parfois obligatoire pour bénéficier de certaines aides de l'État.

Une PAC géothermique peut s'adapter à n'importe quel système de chauffage, à l'exception bien sûr des convecteurs électriques. Néanmoins, pour que son efficacité soit optimale, installez de préférence des diffuseurs de chaleur adaptés, comme un plancher chauffant ou des radiateurs à basse température. Leur prix varie généralement entre 200 et 500 €.

Entretien et appoint des dispositifs géothermiques

À l'instar des systèmes de chauffage au gaz ou électrique, un dispositif géothermique nécessite d'être entretenu afin de garantir son bon fonctionnement. Comptez environ 100 à 300 € par an. Sachez que les équipements ont une durée de vie de 20 à 25 ans en moyenne.

Contrairement au solaire ou à l'éolien, la géothermie offre l'avantage de produire de l'énergie en permanence. La chaleur contenue dans le sol reste toujours disponible, même la nuit ou en plein hiver. Tout le monde peut donc avoir recours à la géothermie, à condition d'installer ces capteurs à la bonne profondeur !

En revanche, les appareils géothermiques ne constituent pas un mode de chauffage totalement écologique. En effet, les PAC ont besoin d'une certaine quantité d'électricité pour fonctionner

Cependant, si on les associe, par exemple, à des panneaux photovoltaïques ou à une éolienne domestique pour les alimenter, elles deviennent alors 100 % vertes ! Sachez que la consommation énergétique d'une PAC est trois à quatre fois moins élevée qu'un système de chauffage traditionnel.

Enfin, même si l'acquisition d'une PAC géothermique suppose un investissement financier conséquent, gardez à l'esprit qu'il s'agit d'un équipement de chauffage rentable et performant. Il permet de réaliser des économies sur le long terme tout en valorisant votre bien immobilier !