PAC sol/eau (géothermie sondes)

La PAC sol/eau (géothermie sur sondes) extrait la chaleur du sol via un champ de sondes verticales fermées (tubes U plongeant à ~80–200 m, remplis d’un fluide caloporteur eau-glycol) et la transfère à un réseau hydraulique pour le chauffage (voire ECS). En été, le système peut fournir un rafraîchissement passif (geo-cooling) en faisant simplement circuler l’eau à travers les sondes, avec une consommation électrique très faible. Par rapport à l’air extérieur, le sol offre une température stable toute l’année, d’où des COP élevés et un confort régulier… à condition de dimensionner correctement les sondes et de piloter l’installation.

PAC sol/eau : définition et fonctionnement

Un système type associe : sondes géothermiques verticales (forages, tubages, tête de puits, collecteurs), circuit primaire (eau-glycol, pompes, vases d’expansion, sécurités antigel), PAC eau/eau en local technique (échangeur à plaques), et côté bâtiment, ballon tampon, loi d’eau, vannes 2/3 voies et émetteurs basse T° (plancher chauffant, ventilo-convecteurs, radiateurs bien dimensionnés).

Le dimensionnement s’appuie sur la charge annuelle du bâtiment, la géologie (conductivité thermique), l’espacement entre sondes (éviter l’interaction) et, idéalement, un TRT (test de réponse thermique) pour caler la puissance soutirable. On veille à régénérer le champ en été (rafraîchissement passif ou actif) pour maintenir la température du sol et la performance à long terme. En exploitation, la GTB pilote débits/consignes, ΔT et horaires ; SCOP (chauffage) et EER/SEER (froid) renseignent le rendement saisonnier. Des soupapes antigel, une qualité d’eau correcte et un équilibrage précis des boucles garantissent fiabilité et longévité.

Intérêts, limites et points d’attention de la PAC sol/eau

Intérêts

• Rendements élevés et stabilité de performance (sol à T° quasi constante).
• Rafraîchissement passif possible (consommations très faibles).
• Confort silencieux, sans unités extérieures en façade/toiture.
• Décarbonation importante (surtout avec électricité décarbonée).

Limites

• CAPEX significatif des forages + local technique.
• Temps de projet plus long (études, autorisations, coordination forage).
• Emprise pour le champ de sondes et contraintes site (accès foreuse).
• Performance dépendante de la géologie et du dimensionnement.

Points d’attention

• Études amont : TRT, conductivité, hydro-géologie, espacement des sondes.
• Hydraulique : débit mini PAC, équilibrage boucles, ΔT cible, antigel.
• Régénération estivale : prévoir du geo-cooling pour la pérennité du champ.
• Compatibilité émetteurs : viser la basse température côté chauffage.
• Suivi GTB : SCOP/SEER réels, alarmes, tendances, optimisation loi d’eau.
• Cadre administratif : déclaration/autorisation de forage, plan de prévention, gestion des déblais.

Anecdote — « Sous les pavés de Lyon, la fraîcheur »

À Lyon, un immeuble de bureaux manquait de place en toiture pour une production de froid classique. Le maître d’ouvrage a opté pour 18 sondes de 120 m dans la cour, couplées à une PAC eau/eau et à un plancher rafraîchissant. En été, le geo-cooling couvre la plupart des besoins de confort sans groupe froid ; en hiver, la PAC conserve un COP saisonnier élevé grâce à la température stable du sol. Bonus inattendu : façade sans unités extérieures, donc un permis plus simple et des riverains… plus tranquilles. Morale : parfois, la meilleure machine est souterraine.