Pour produire de la chaleur, la géothermie très basse et basse énergie utilise l’énergie du sous-sol. Elle se fait directement (basse énergie) ou indirectement avec des pompes à chaleur (très basse énergie).

La géothermie à très basse énergie : utilisation des pompes à chaleur géothermique.

Le sol et l’eau sont réchauffés à environ 10°C  par les rayons solaires. Grâce une pompe à chaleur géothermique, cette température suffit pour chauffer une maison. Le fonctionnement est comparable à l’inverse de celui du réfrigérateur.

En effet, le réfrigérateur rejette à l’extérieur la chaleur qu’il a captée des aliments grâce à la grille « échangeur ». Inversement, la pompe géothermique capte la chaleur du sol pour la ramener à l’intérieur des bâtiments. La température du sous-sol doit rester la même pendant toute l’année pour une production continue.

Bien qu’elle ait besoin de l’électricité, la pompe à chaleur géothermique peut fournir jusqu’à 60% des besoins en énergie pour chauffer une maison.

Fonctionnement d’une pompe à chaleur

Un circuit primaire de tuyaux remplis d’eau collecte la chaleur à faible profondeur et la remonte vers la maison.

1. Un deuxième circuit de tuyaux, échangeur thermique, et transporte la chaleur collecté grâce à un fluide caloporteur. L’eau réchauffée passe à l’état gazeux.

2. Le gaz arrive au niveau du compresseur, alimenté en électricité, qui va le compresser pour augmenter sa température. Un troisième circuit, le circuit secondaire, collecte le gaz réchauffé qui va céder la chaleur à l’eau de ce circuit secondaire. Ce qui va permettre au chauffage du plancher du bâtiment.

3. Le gaz se refroidit dans ce circuit secondaire et arrive au niveau du détendeur où sous la pression, le gaz redevient liquide. L’eau rejoint le circuit primaire.

La puissance des pompes peut être changée selon les caractéristiques du sol et des cibles du chauffage. Un système de chauffage d’appoint peut servir en cas de besoins en énergie importants.

La climatisation par la géothermie

La géothermie peut assurer non seulement la production de chaleur en hiver, mais aussi la production de froid en été, en inversant le fonctionnement de la pompe à chaleur. La pompe à chaleur est dotée d’un dispositif permettant l’inversement du cycle du fluide frigorigène, en transformant le condenseur en évaporateur, l’évaporateur en condenseur. La chaleur ambiante de la maison est alors rejetée dans le sol par la pompe.

La géothermie à basse énergie, directement à partir de la chaleur du sous-sol

La chaleur du sous-sol augmente au fur et à mesure que l’on s’enfonce. Cette chaleur provient du rayonnement solaire et de la chaleur de l’écorce terrestre en plus grande profondeur.

Des températures de 80°C à 2000 mètres de profondeur peuvent être atteintes selon les zones géographiques. Les roches doivent assez poreuses, pour être gorgées d’eau et profondes (200m) pour pouvoir exploiter cette chaleur directement. La température dépassera ainsi les 60°C. Ce sont les « aquifères profonds » que l’on peut trouver au-dessus de grands bassins sédimentaires profonds en Ile-de-France, Aquitaine, Midi-Pyrénées et en Languedoc-Roussillon.