Géothermie de surface : définition
La géothermie de surface désigne l’exploitation de la chaleur stockée dans les premiers mètres du sol pour produire du chauffage, du rafraîchissement ou de l’eau chaude sanitaire. Contrairement à la géothermie profonde, qui cible des ressources géothermiques chaudes à plusieurs centaines ou milliers de mètres, la géothermie de surface utilise les températures modérées du sous-sol proche de la surface via des échangeurs et une pompe à chaleur.
1. Principes de base
Le système repose sur trois éléments principaux :
- Un capteur enterré (horizontal ou vertical) qui prélève la chaleur du sol ou d’une nappe phréatique ;
- Un fluide caloporteur circulant dans le capteur pour transférer la chaleur ;
- Une pompe à chaleur géothermique qui élève le niveau de température pour alimenter un réseau de chauffage ou de production d’eau chaude.
La géothermie de surface fonctionne de façon continue, tirant profit de la relative stabilité thermique du sol proche de la surface.
2. Les différentes technologies de captage
On distingue principalement trois dispositifs de captage :
- Capteurs horizontaux : tubes posés à faible profondeur sur une large surface. Ils nécessitent un terrain dégagé et suffisant.
- Sondes géothermiques verticales : forages verticaux distants de quelques mètres, adaptées aux terrains de petite surface mais plus coûteuses en forages.
- Capteurs sur nappe phréatique : prélèvement et restitution directe d’eau, possibles lorsque la nappe est facilement accessible et de qualité.
3. Avantages et limites
Points positifs :
- Source d’énergie stable et disponible toute l’année ;
- Faible encombrement visuel et émissions locales réduites ;
- Compatibilité avec systèmes de chauffage basse température (plancher chauffant, radiateurs adaptés) et possibilités de rafraîchissement passif.
Limites et contraintes :
- Investissement initial non négligeable (études, forages, pompe à chaleur) ;
- Rendement lié à l’électricité utilisée pour la pompe à chaleur — dépend donc du mix énergétique ;
- Contraintes de terrain : superficie disponible, nature du sol, présence d’une nappe, réglementations locales ;
- Besoin d’une étude de sol et d’une conception adaptée pour éviter les risques hydrologiques et respecter l’environnement.
4. Applications courantes
La géothermie de surface est utilisée pour :
- Maisons individuelles et copropriétés équipées d’un chauffage basse température ;
- Bâtiments tertiaires et certains bâtiments publics ;
- Production d’eau chaude sanitaire et, ponctuellement, pour du rafraîchissement estival.