Les pompes à chaleur géothermiques à partir du forage sur aquifère

Ce document s'adresse aux maîtres d'ouvrage publics ou privés et à leurs conseils, aux bureaux d'études sous-sol et thermiques, aux entreprises de forage et en général à tous les acteurs de la filière pompe à chaleur (PAC) géothermique. Il a pour ambition de présenter l'ensemble des éléments à connaître avant d'initier une démarche visant à développer ou réaliser une opération mettant en oeuvre des pompes à chaleur géothermiques sur aquifère.

L'utilisation de systèmes thermodynamiques pour assurer soit le chauffage seul, soit le chauffage et le rafraîchissement de locaux, est un procédé plus complexe et nécessitant des compétences particulières et une pluridisciplinarité. Ses principaux avantages portent sur la « gratuité » de la ressource géothermale et la possibilité de produire de la chaleur et/ou du froid.

Les pompes à chaleur (PAC) sur aquifère ont par ailleurs la particularité d'associer deux secteurs d'activité qui n'ont a priori rien à voir : l'hydrogéologie et le génie climatique. Le développement de cette technologie doit gérer la mise en adéquation entre d'une part la ressource géothermale dont la température est imposée, et à peu près constante dans le cas des aquifères superficiels, et d'autre part des bâtiments dont les besoins énergétiques sont également fixés ; les principaux éléments variants sont donc le débit pompé, la puissance thermique appelée et, dans le cas de bâtiments, les courbes de régulation (loi d'eau).

Malgré ces contraintes spécifiques, il n'en demeure pas moins vrai que la pompe à chaleur sur aquifère est une technique qui présente des atouts indiscutables, en termes de maîtrise de l'énergie, de protection de l'environnement et d'intégration architecturale.

Les pompes à chaleur dites « réversibles » qui assurent cette double fourniture sont particulièrement adaptées aux bâtiments du secteur tertiaire où les besoins en rafraîchissement sont souvent indispensables. Le secteur tertiaire est important en France et le développement des PAC réversibles associées à des forages constitue une solution qu'il est important d'examiner à l'occasion de programmes neufs ou de réhabilitation. La France a l'avantage de receler sur l'essentiel de son territoire des aquifères de bonne qualité pouvant servir de source de chaleur ou de rafraîchissement.

La filière pompe à chaleur sur aquifère nécessite que les installations soient conçues, réalisées et entretenues dans les règles de l'art par des professionnels compétents tant dans les domaines des installations de sous-sol, que des installations de surface. Ce guide a pour objet de rappeler les grands principes de mise en oeuvre de ces installations.