L'aquathermie consiste à puiser l'eau de la nappe phréatique via un forage dans le sol pour en extraire l'énergie contenue. L'eau est captée dans le sol grâce à une pompe immergée, et est envoyée jusqu'aux locaux à chauffer par l'intermédiaire d'un jeu de tuyaux.
Un système aquathermique est principalement basé sur la récupération de la chaleur contenue naturellement dans l’eau, via une pompe à chaleur (PAC). Cette chaleur peut être exploitée à des fins diverses ; chauffage, production d’eau chaude ou encore rafraîchissement.
Définition de l'aquathermie
L'aquathermie, ou hydrothermie, est une technique qui permet de capter la chaleur présente dans l’eau pour la transformer en énergie thermique utile. La plupart du temps, l’eau est prise dans des sources naturelles telles que les mers, les lacs, les fleuves ou encore les puits de forages. La température de cette eau varie selon sa profondeur et selon l’endroit où elle est extraite.
Le principe est assez simple. Tout d'abord, on va aspirer l’eau avec une pompe à chaleur et la refroidir. Ensuite, on va injecter la vapeur d’eau qui est produite par le refroidissement dans un échangeur thermique qui transfère la chaleur à un autre fluide caloporteur (gaz ou liquide). Ce transfert de chaleur provoque alors l’augmentation de la température du fluide caloporteur qui peut ensuite être utilisé pour le chauffage de l’habitat, la production d’eau chaude sanitaire ou encore pour le rafraîchissement.
Comment fonctionne l'aquathermie ?
Pompe à chaleur sur nappe phréatique
Dans le procédé de la pompe à chaleur aquathermique, l'eau de la nappe phréatique est amenée par le puit d'extraction. La chaleur contenue dans cette eau est transmise au corps froid de l'évaporateur de la pompe à chaleur. L'eau ainsi refroidie est réinjectée dans le sol par un puits de rejet.
Les pompes à chaleur à échangeur eau/eau atteignent grâce aux importants écarts relatifs de température des résultats particulièrement intéressants. Ils procurent une capacité de chauffage de 6 à 300 kW. Suivant le souhait, le dispositif est utilisable en chauffage ou réfrigération. Le choix d'un évaporateur adapté est particulièrement important dans le cas de pompes à chaleur eau/eau. Il est recommandé de choisir un matériel à évaporateur en acier inoxydable adaptable à toute nappe phréatique, résistant à la corrosion et au gel et facilement nettoyable.
Chauffage aquathermique et eau chaude sanitaire
L’utilisation de l’aquathermie est variée. Elle est souvent associée au chauffage des bâtiments et/ou à leur rafraîchissement mais aussi à la production de l’eau chaude sanitaire. Pour ces applications, le système aquathermique est généralement combiné à une pompe à chaleur géothermique ou encore à une pompe à chaleur air-eau.
De plus, l’aquathermie permet d’obtenir un rendement élevé. En effet, le coefficient de performance (COP) de l’installation pourra s’élever jusqu’à 4,5 selon le modèle choisi. Autrement dit, pour 1 kW consommé, l’installation peut fournir jusqu’à 4,5 kW d’énergie thermique utile.
Double forage et pompe de relevage
Le principe de l'aquathermie est simple : l'eau qui se trouve sous nos pieds, dans des nappes phréatiques, contient une quantité de calories importante qui ne demandent qu'à être exploitées. Il suffit d'effectuer un forage dans le sol jusqu'à cette nappe phréatique, de puiser l'eau qui y circule grâce à une pompe immergée, et de la conduire jusqu'à une pompe à chaleur située dans vos locaux.
La pompe à chaleur va alors extraire les calories de l'eau et s'en servir pour alimenter le système de chauffage.
Le compresseur qui permet le fonctionnement de la pompe à chaleur eau-eau est alimenté électriquement.
Les émetteurs de chaleur compatibles
La pompe à chaleur eau-eau peut alimenter un plancher chauffant, un chauffe-eau ou bien encore des radiateurs branchés à un circuit de chauffage central.
Elle est également compatible avec un système de chauffage réversible, celui-ci produisant de la fraîcheur en été lorsqu'il est connecté à un ventilo-convecteur ou à un plancher chauffant rafraîchissant.
Avantages et inconvénients de l'aquathermie
Un chauffage écologique et performant
Le principal avantage du chauffage aquathermique par pompe à chaleur eau-eau est sa disponibilité à tout moment, même en cas de températures extérieures très basses. L'eau dans les nappes phréatiques ou dans les puits de forage est toujours autour d'environ 10 °C.
L’aquathermie est respectueuse de l’environnement et pour cette raison éligible à MaPrimeRénov' (anciennement crédit d'impôt transition énergétique, ou CITE), aide de l'État ayant pour objectif d'accompagner financièrement les ménages dans la réalisation de travaux de rénovation énergétique.
La PAC hydrothermique ne produit pas de gaz à effet de serre ni de polluants atmosphériques. En outre, elle offre une méthode rentable pour exploiter l’eau afin de fournir des services thermiques.
Principaux inconvénients : prix et réglementation
L'aquathermie est peu répandue en France, compte tenu des restrictions relatives à l'usage des nappes phréatiques. De plus, en dépit de l'existence d'aides de l'Etat, le coût d’installation est relativement élevé et sa maintenance est également complexe et doit être effectuée par un professionnel qualifié pour assurer son bon fonctionnement et sa durée de vie.
L'autre grande difficulté réside dans le fait qu’il est nécessaire de disposer d’un accès à une source d’eau suffisamment abondante et à une certaine profondeur.
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