Géothermie

La géothermie fait appel à la chaleur issue de la croûte terrestre et celle issue du soleil. On distingue différents types de géothermie : la géothermie haute, moyenne, basse et très basse énergie. La géothermie de haute énergie (> 180 °C) et de moyenne énergie (température comprise entre 100 °C et 180°C) valorisent les ressources géothermales sous forme d'électricité. La géothermie basse énergie (températures comprises entre 30 °C et 100 °C) permet de couvrir une large gamme d'usages : chauffage urbain, chauffage de serres et utilisation de chaleur dans les processus industriels. .

La géothermie très basse énergie fait appel à une pompe à chaleur plus souvent appelé thermopompe. Des capteurs ou boucles sont enterrés dans le sol ou disposés dans un lac ou un puit. Un liquide caloporteur circule à l’intérieur et retient la chaleur issue du sol puis circule plusieurs fois dans une thermopompe qui en extrait le maximum de chaleur pour ensuite le transférer dans la maison.

Une thermopompe fonctionne sur le même principe qu’un réfrigérateur. En effet, si l’on place de l’eau à 8°C dans un réfrigérateur, il va refroidir la température de l’eau à 4°C. La chaleur qui est récupérée est ensuite évacuée par les serpentins à l’arrière du réfrigérateur et chauffe ainsi la cuisine (faites l’expérience de mettre votre main à l’arrière de votre réfrigérateur, vous constaterez qu’il dégage de la chaleur et non du froid). Si cette expérience est répétée à grand échelle, on peut ainsi récupérer plus de chaleur

Le potentiel au Québec

Il apparaît illogique de vouloir déterminer le potentiel géothermique du Québec. En effet, cette énergie fait appel à la chaleur issue du sol qui est en permanence renouvelé par le noyau en fusion de la Terre ou par les rayons du Soleil pour le sol en surface. Cette température varie de 5°C à 10°C (41°F à 50°F) en surface (entre 6,5 et 16 pi) dépendamment de votre situation géographique et peut aller jusqu’à des températures supérieures à plus de 180°C (356°F) plus en profondeur.

Les systèmes géothermiques (3 installations)

La première est un système à boucles verticales. On creuse des trous dans lesquels on enfouit les boucles à des profondeurs pouvant aller de 50 à 400 pi. Cette profondeur varie en fonction du type de sol et du besoin énergétique.
Le second système est à boucles horizontales qui sont enterrées à une profondeur de 6,5 à 8,2 pi. Ce système impose un espace assez important pour pouvoir installer les boucles, il faut compter entre 300 à 700m. ca. (de 3000 pi. ca. à 7500 pi. ca.) pour avoir un système performant.
On peut enfin faire appel à la chaleur de l’eau qui à une profondeur de 6,5 à 8,2 pi a une température constante de 4 à 5 °C même recouverte de glace. On plonge donc des boucles dans l’étang ou le lac.

Ces trois systèmes fonctionnent en système fermé, cela veut dire que de l’eau ou un liquide caloporteur circule à l’intérieur des boucles se réchauffent au contact du sol ou de l’eau. La thermopompe récupère cette chaleur qui est ensuite transférée dans votre logement.

Il existe également un système ouvert dans lequel de l’eau issue d’un puit est prélevée et circule dans les boucles puis dans la thermopompe. L’eau est refroidie par la thermopompe et la chaleur ainsi récupérée permet de chauffer une maison. La quantité d’eau doit être constante et demande de grandes réserves. Si l’approvisionnement en eau diminue, le système géothermique risque de ne plus pouvoir subvenir aux besoins de chauffage de la maison.

Avant d’installer un système géothermique

Une installation géothermique doit permettre de répondre à la plupart des besoins en chaleur d’une habitation, il est donc essentiel de déterminer avec précision ses besoins en chauffage afin de rendre l’installation la plus optimale possible. Une installation trop petite peut ne pas satisfaire totalement aux besoins en chauffage et une installation trop importante risque de ne pas être rentable économiquement.
Faire appel à un professionnel pour les travaux d’installation. Lui demander des exemples d’autres installations qu’il a pu déjà entreprendre et vérifier si ces installations répondent bien au besoin des logements concernés.
Vérifier si l’espace autour de la maison est suffisant pour accueillir un système géothermique. Il faut compter de 3000 pi. ca. à 7500 pi. ca. pour les systèmes horizontaux pour subvenir aux besoins en chauffage d’une maison de 1600 pi. ca. et il ne faut pas oublier que l’on ne pourra plus rien construire ou planter sur ce terrain. Les systèmes verticaux demandent moins d’espace, il faut compter en moyenne quatre trous de forages d’environ 95 pi. ca. pour une maison de 1600 pi. ca.
Avant toute construction, il est préférable de faire quelques vérifications auprès de votre municipalité pour connaître les normes et les règlements en vigueur. Il faut également s’assurer qu’aucun service public souterrain (conduites de gaz, conduites d’eau, égouts, lignes téléphonique, ligne électrique) ne se chevauchera avec votre système géothermique.

Les avantages de la géothermie

Chaque unité d’électricité utilisée pour faire fonctionner le système géothermique transfert trois à quatre unités d’énergie dans votre maison sous forme de chaleur.
La géothermie n’est pas dépendante des conditions atmosphériques (pluie, vent, soleil). C’est donc une énergie stable et fiable dans le temps.
Le système tire gratuitement du sol près des deux tiers des besoins en chauffage d’une maison ce qui permet de réduire considérablement l’utilisation d’énergies fossiles ou électriques qui émettent beaucoup plus de Gaz à Effet de Serre et qui sont généralement moins rentables à long terme.
Il y a possibilité pour certain modèle d’inverser le processus et d’utiliser la thermopompe pour climatiser la maison au lieu de la chauffer. La thermopompe peut donc à la fois réguler le chauffage et la climatisation. Cela permet ainsi de réduire les coûts d’une double installation chauffage-climatisation.
Le coût d’entretien des systèmes géothermiques est généralement moins élevé que les systèmes de chauffage et de climatisation de l’air classique.
La durée de vie prévue de la thermopompe d’un système géothermique est d’environ 18 à 20 ans, à peu près la même que celle d’un appareil de chauffage classique. La durée de vie prévue d’une boucle souterraine peut atteindre entre 50 et 75 ans. Même si la thermopompe doit être remplacée au bout de 20 ans, la boucle souterraine pourra servir beaucoup plus longtemps.

Inconvénients

Les systèmes géothermiques utilisent une source d’énergie renouvelable, mais doivent faire appel à une source électrique pour fonctionner qui elle n’est pas toujours renouvelable. Cependant, lorsque l’on utilise 1 kW d’électricité pour faire fonctionner un système géothermique, ce dernier retire du sol plus de 3 kW d’énergie renouvelable et gratuite pour chauffer ou refroidir une habitation.
L’achat d’un tel système demande un investissement initial assez important. Il est souvent le double d’une installation utilisant une énergie classique. Mais le coût annuel d’une telle installation est souvent deux fois moins cher que les installations traditionnelles.
Le système doit respecter des normes qui évitent un prélèvement trop important de chaleur qui pourrait avoir comme conséquence un gel permanent du sol.