Entre 100 et 300 mètres
Il s’agit de la profondeur standard du forage pour l’installation d’une sonde géothermique. La profondeur exacte dépend du besoin de chauffage, des propriétés du sous-sol et des éventuelles exigences en matière de protection.
Une pompe à chaleur qui fonctionne avec une sonde géothermique, également appelée pompe à chaleur saumure/eau, exploite la chaleur naturellement présente dans le sol. Un tuyau en plastique en forme de U est installé verticalement dans le sol, souvent à une centaine de mètres de profondeur, parfois plus. Un liquide caloporteur composé d’un mélange d’eau et d’antigel, autrement dit la saumure, circule dans ce tuyau. Sur son passage, il absorbe la chaleur du sous-sol et la transporte jusqu’à la pompe à chaleur. Dans cette dernière, la température de la saumure est élevée à l’aide d’un circuit frigorigène jusqu’à atteindre le niveau requis, et l’énergie thermique est ensuite transférée au système de chauffage. Cette énergie peut être utilisée à la fois pour chauffer les locaux et l’eau sanitaire et, dans le cadre du refroidissement passif, pour climatiser les locaux l’été.
En raison du prélèvement de la chaleur, avec le temps, le sous-sol peut refroidir localement. La régénération du sol, autrement dit le fait que celui-ci se réchauffe, s’effectue de manière passive lorsque la chaleur provenant des couches inférieures du sous-sol remonte. Toutefois, elle peut aussi être encouragée par l’acheminement volontaire dans le sol de la chaleur provenant de la surface. Ainsi, la chaleur présente dans le sous-sol est toujours disponible et peut être utilisée de manière durable.
La température constante du sous-sol constitue un gros avantage : à une profondeur d’environ 10 à 15 mètres seulement, la température se situe entre 8 et 12 °C, et ce tout au long de l’année. Elle augmente ensuite d’environ 3 °C tous les 100 mètres. Cette stabilité permet un fonctionnement efficace et uniforme des pompes à chaleur, indépendamment des conditions météorologiques ou de la saison.
Différence entre une pompe à chaleur sol-eau et une pompe à chaleur air-eau
Les pompes à chaleur géothermiques (saumure/eau) et les pompes à chaleur air/eau fonctionnent selon le même principe : elles extraient la chaleur de leur environnement et la convertissent en énergie exploitable à des fins de chauffage. La différence réside dans la source de chaleur. En effet, tandis que les pompes à chaleur saumure/eau utilisent la chaleur du sol, les pompes à chaleur air/eau tirent leur énergie de l’air ambiant. En outre, les pompes à chaleur saumure/eau fonctionnent de manière efficace toute l’année, car, dans le cadre d’une exécution correcte et d’une exploitation optimale, la température du sous-sol reste constante. Les pompes à chaleur air/eau, en revanche, voient leur efficacité fluctuer en fonction de la température extérieure
Des informations complémentaires sur la chaleur du sous-sol sont disponibles sur la page Géothermie. Des informations complémentaires sur les différents types de pompes à chaleur sont disponibles sur la page Pompes à chaleur.
Un forage ayant pour but l’installation d’une sonde géothermique nécessite une autorisation des autorités cantonales compétentes. Dans un premier temps, il convient d’analyser le site afin de contrôler qu’il se prête à l’installation de sondes géothermiques. La plupart des cantons disposent à cet effet de cartes d’admissibilité. Celles-ci indiquent les zones dans lesquelles des sondes géothermiques peuvent être placées sans condition, les zones dans lesquelles des conditions spéciales s’appliquent, et les zones dans lesquelles les forages géothermiques sont interdits (p. ex. en raison d’exigences en matière de protection de l’eau potable).
Une foreuse adéquate est utilisée pour percer un trou d’un diamètre compris entre 14 et 18 cm, et d’une profondeur de 100 mètres ou plus. Une fois que la profondeur souhaitée est atteinte, la sonde est installée dans le trou. Le puits de forage est ensuite comblé à l’aide d’un matériau conduisant la chaleur (processus de remblayage). Cette étape permet de s’assurer que la sonde est bien en contact avec le sous-sol et peut ainsi transmettre la chaleur de manière durable et efficace. Enfin, la sonde est raccordée au système de pompe à chaleur. Les tuyaux sont remplis de saumure et leur étanchéité est contrôlée. Sur le chantier, une surface d’au moins 30 à 32 m² est nécessaire pour pouvoir stocker les appareils et le matériel.
Les pompes à chaleur fonctionnant avec une ou plusieurs sondes géothermiques présentent une grande efficacité : 1 kWh d’électricité permet d’obtenir entre 4 et 5 kWh de chaleur. Des mesures de terrain montrent que les pompes à chaleur saumure/eau atteignent un coefficient de performance annuel de 4,6.
À condition que le site soit adapté sur le plan géologique et que l’ensemble des prescriptions soient respectées, de tels systèmes sont intéressants en particulier pour les maisons individuelles et les immeubles collectifs, pour les bâtiments industriels et commerciaux, et pour les bâtiments publics. Les coûts d’exploitation sont faibles.
Ces systèmes génèrent moins d’émissions de CO2 que les systèmes de chauffage fossiles.
Les sondes géothermiques peuvent également être utilisées en été pour refroidir les locaux.
Ce que vous pouvez faire
Le sous-sol est une source d’énergie idéale pour une technologie de chauffage respectueuse de l’environnement, efficace et à l’épreuve du temps : un trésor inestimable pour une chaleur durable. Découvrez comment l’installation d’une sonde géothermique permet à la fois de faire baisser les coûts de chauffage à long terme et de préserver l’environnement et le climat.
Les propriétaires et les propriétaires par étage de bâtiments d’habitation peuvent se faire conseiller gratuitement, partout en Suisse, pour bien choisir leur nouveau système de chauffage aux énergies renouvelables.
Vous trouverez de plus amples informations ainsi que les coordonnées des prestataires de conseil incitatif de votre région sur la page Informations sur le remplacement du chauffage. Nous proposons un conseil incitatif pour les maisons individuelles et les petits immeubles collectifs, et un conseil incitatif pour les immeubles collectifs possédant plus de six appartements ou les propriétés par étage.
Si le site de votre bâtiment se prête à l’installation de sondes géothermiques, l’étape suivante consiste à déterminer le nombre de sondes nécessaires et la profondeur de forage appropriée. Pour réaliser ces calculs, contactez un installateur ou une entreprise de planification.
Des simulations permettront également de définir le degré de régénération optimal du point de vue technique et économique pour le site. Ce degré dépend principalement du rapport entre les coûts des mètres de sonde et les coûts du système de régénération mis en œuvre.
Le rapport Assainissement énergétique d’appartements habités établi par SuisseEnergie sur l’assainissement énergétique de l’immeuble collectif de Meilen montre que, pour les petites installations de moins de 100 kilowatts (kW), un taux de régénération de 50 à 70 % est suffisant.
Pour les systèmes de pompes à chaleur à sonde géothermique, il importe de choisir une pompe à chaleur capable de fonctionner à des températures allant jusqu’à 30 °C. Pour les nouvelles installations avec des sondes profondes et des besoins énergétiques élevés, il convient d’examiner la possibilité d’une intégration en série de l’installation solaire thermique dans le circuit de sondes géothermiques afin de garantir sur le long terme une utilisation durable de la chaleur souterraine. Dans le cas d’une telle installation, veillez en outre à ce que l’hydraulique soit la plus simple possible. Des informations complémentaires sont disponibles sur la page Pompes à chaleur.
Les forages effectués pour installer des sondes géothermiques nécessitent toujours une autorisation, étant donné qu’ils peuvent représenter une menace pour les eaux souterraines. La commune est toujours le premier interlocuteur. L’examen technique est effectué par le canton. De nombreux cantons mettent par ailleurs à disposition des cartes d’admissibilité sur leurs géoportails. Dans les zones sensibles ou en cas de forages profonds, des expertises complémentaires sont requises et des conditions supplémentaires doivent être remplies. Selon le canton, le traitement de la demande d’autorisation peut entraîner des émoluments.
En règle générale, le forage coûte entre 50 et 55 francs par mètre, ce qui représente une enveloppe globale comprise entre 5000 et 16 500 francs. Une installation de pompe à chaleur géothermique complète pour une maison individuelle peut coûter entre 50 000 et 90 000 francs, montage, accumulateur thermique et accessoires compris. Toutefois, ces coûts peuvent varier en fonction du dimensionnement de la pompe à chaleur. De nombreux cantons offrent des subventions pour l’installation d’une pompe à chaleur géothermique. Le montant de ces subventions dépend du canton, de la puissance de la pompe à chaleur et du type de chauffage qui est remplacé. Des informations complémentaires sont disponibles sur la page Francs énergie.
Si vous chauffez déjà votre logement à l’aide d’un système de pompe à chaleur à sonde géothermique, il importe de noter que, durant les chaudes journées d’été, l’eau fraîche circulant dans les conduites du chauffage au sol peut évacuer la chaleur des pièces. Cette chaleur favorise la régénération saisonnière du sol.
Mettez en place un système de monitoring pour vous assurer que votre installation est exploitée de manière efficace et optimale. Ce système mesure les données relatives à la consommation et calcule la puissance de l’installation. Dans les premières semaines suivant la mise en service, il vous permet de vérifier que le système énergétique est correctement paramétré et que l’exploitation est optimisée. Souvent, le gaspillage d’électricité est dû à des détails qui passeraient inaperçus en l’absence de monitoring.
Dans le cadre de l’assainissement énergétique de l’immeuble collectif de Meilen, le monitoring a par exemple mis en lumière l’importance de toujours régler la commande des corps de chauffe électriques manuellement plutôt que de laisser la pompe à chaleur s’en charger.
Pour fonctionner, une pompe à chaleur consomme de l’électricité. Il est donc judicieux de la combiner avec une installation photovoltaïque. Pour exploiter au mieux une installation solaire, il est avantageux de consommer autant que possible soi-même l’électricité produite. Une pompe à chaleur se prête particulièrement bien à cette optimisation de la Consommation propre. Vous trouverez toutes les informations utiles à la page Installations solaires.
Questions fréquentes
Non, certaines conditions géologiques et juridiques doivent être respectées. Dans certaines zones, les forages ne sont pas autorisés ou ne sont pas possibles sur le plan technique. Pour savoir si votre site se prête au forage géothermique, rendez-vous sur la page Puis-je forer? afin d’installer une sonde géothermique pour mon bâtiment ?
Le forage à proprement parler et l’installation de la sonde géothermique dépendent des conditions géologiques locales et de la profondeur de forage. Un forage de 100 mètres de profondeur et de dimensions standards est souvent réalisé en deux à trois jours. La phase de planification et d’autorisation peut toutefois prendre plusieurs semaines.
Les boues issues du forage sont recueillies dans des réservoirs. Elles doivent avoir été traitées avant d’être éliminées. Les cantons définissent les exigences précises en la matière ainsi que les filières d’élimination adaptées.
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Nos spécialistes en énergie se tiennent à votre disposition