La différence entre une pompe à chaleur aérothermique et une pompe à chaleur géothermique ?

La pompe à chaleur aérothermique est l’un des modèles les plus utilisés en France. En 2019, plus de 900 000 pompes à chaleur se sont vendues en France dont 728 000 modèles air/air et 176 000 modèles air/eau. En comparaison, les pompes à chaleur géothermiques ont enregistré un peu plus de 2 500 ventes sur le marché cette même année(1). Si la pompe à chaleur aérothermique séduit autant, c’est avant tout par son haut niveau de performance et son fonctionnement lui permettant d’être installée partout sur le territoire. Pour bien comprendre le fonctionnement de cette pompe à chaleur, il est important de faire la distinction entre les deux types de pompes à chaleur aérothermiques existantes :

• La pompe à chaleur air/air : elle capte les calories présentes dans l’air extérieur afin de chauffer l’air intérieur du logement.
• La pompe à chaleur air/eau : elle capte les calories présentes dans l’air extérieur pour chauffer l’eau du circuit de chauffage (radiateurs, plancher chauffant, etc.). Lorsqu'elle est couplée à un chauffe-eau thermodynamique par exemple, elle peut également produire de l’eau chaude sanitaire.

La pompe à chaleur aérothermique est un dispositif à énergie renouvelable, qui valorise les calories présentes dans l’air extérieur. Son fonctionnement est simple : elle prélève la chaleur de l’air, la transmet au fluide frigorigène, qui se transforme alors en gaz et s’évapore. Le compresseur de la pompe à chaleur se charge ensuite d’aspirer et de comprimer le fluide frigorigène sous forme de gaz ce qui fait augmenter sa température. La condensation générée par le fluide frigorigène sous haute pression permet enfin de transmettre la chaleur à l’air intérieur du logement ou au circuit de chauffage. Le gaz repasse ensuite à l’état liquide, le détendeur fait chuter la pression et le processus peut reprendre depuis le début. Selon le modèle, l’air chaud est donc injecté directement dans l’air ambiant de la maison, ou bien dans le circuit de chauffage pour être diffusé par les radiateurs ou le plancher chauffant.

La pompe à chaleur air/air ou air/eau est un équipement qui fonctionne toute l’année. Il n’est pas nécessaire que les températures soient élevées à l'extérieur pour qu’elle chauffe le logement. Lorsque le climat est très rigoureux (températures inférieures à -10 ou -20°C selon les modèles), il peut toutefois être nécessaire de prévoir un autre système de chauffage d'appoint. La pompe à chaleur produit donc du chaud, mais certains modèles réversibles sont également capables de rafraîchir de quelques degrés votre logement en été.

La pompe à chaleur géothermique est un modèle de pompe à chaleur moins courant. Ceci s'explique notamment par son coût assez élevé, lié à la complexité de son installation. En effet, ce type de pompe à chaleur exploite la chaleur du sol. Elle nécessite donc d’installer des capteurs à une certaine profondeur afin d’y capter les calories qui sont ensuite montées en température et injectées dans l’air du logement ou dans le système de chauffage. Il existe deux grands types de pompe à chaleur géothermiques :

• La pompe à chaleur sol/sol ou sol/air : elle capte les calories présentes sous la terre afin de chauffer l’air intérieur du logement.
• La pompe à chaleur sol/eau : elle capte les calories sous la terre pour chauffer l’eau du circuit de chauffage du logement, qui alimente ensuite les radiateurs ou le plancher chauffant. Ce modèle peut également permettre de produire de l'eau chaude sanitaire.

Le fonctionnement de cette pompe à chaleur est sensiblement le même que celui de la pompe à chaleur à aérothermie. La grande différence réside dans son installation qui nécessite la pose de capteurs sous terre. Deux grands modes d’installation sont envisageables pour cette pompe à chaleur :

• Le captage horizontal : les capteurs sont enterrés à l’horizontale à une profondeur comprise entre 60 et 120 cm sous la terre. Ils doivent être installés sur une surface 1,5 à 2 fois plus grande que la superficie totale de la maison à chauffer. Il est donc nécessaire de disposer d’un vaste terrain pour choisir ce mode d’installation.
• Le captage vertical : idéal pour les terrains plus petits, ce type d’installation consiste à poser des sondes verticales enfouies entre 20 et plus de 100 m de profondeur en moyenne. En règle générale, on estime qu’il faut 1 m de forage par m2 à chauffer.

La pompe à chaleur sol/sol ou sol/eau est donc un modèle plus complexe à installer. Elle offre toutefois des performances plus élevées que la version aérothermique. Alors que la pompe à chaleur aérothermique peut rencontrer des difficultés à fonctionner lors des hivers rigoureux, la pompe à chaleur géothermique reste performante, même dans des régions très froides (quelle que soit la température extérieure, la chaleur du sol reste toujours aux alentours de 10 ou 12°C).

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