Différentes technologies

Celle-ci utilise les calories présentes dans le sol à faible profondeur. Les températures mises en jeu sont donc faibles, 10° à 30°C. Il n'est possible de les extraire du sol que par l'intermédiaire d'un fluide caloporteur, à l'instar d'un réfrigérateur.

Le principe repose sur la propriété de ce fluide de se vaporiser à des températures basses, en puisant l'énergie nécessaire à sa vaporisation (chaleur latente d'évaporation) au sol ou à la nappe phréatique, de le comprimer lorsqu'il est en phase gazeuse et de le mettre dans des conditions de liquéfaction là où la chaleur est nécessaire, dans le sol d'une maison par exemple, le fluide restituant alors l'énergie correspondante.

Par analogie à un réfrigérateur, le sol est "l'intérieur du meuble", d'où sont extraites les calories, et l'intérieur de la maison est "l'arrière" du réfrigérateur, où les calories sont évacuées. C'est le principe de la pompe à chaleur: les calories ne sont pas produites en brûlant un combustible mais pompées d'un endroit où elles ne sont pas utiles, vers un autre où on en a besoin.

L'électricité consommée par un tel système ne sert donc pas directement à produire de la chaleur mais à comprimer le gaz caloporteur et faire fonctionner le cycle thermodynamique.

Cette technologie est adaptée aux installations de chauffage domestique pour les maisons individuelles

Cette technologie est utilisée dans les réseaux de chauffage urbain. Elle met en jeu des températures de l'ordre de 30° - 100°C. Pour cela, des forages relativement profonds sont nécessaires (1000, 2000 m).

En France, ces systèmes sont encore relativement peu développés en comparaison d'autres pays (Islande, Philippines ...). On en trouve en région parisienne.

La température de la croute terrestre augmente avec la température d'environ 20 à 30°C par kilometre de profondeur. Cependant, ce gradient de température est très différent suivant les régions du globe. Certaines régions (par exemple à forte activité volcanique) présentent des anomalies importantes et des températures élevées à des profondeurs plus modestes.

Ainsi, lorsqu'on exploite des sources de chaleur supérieures à 150°C, on parle de géothermie haute énergie. Celle-ci permet en particulier de produire de la vapeur et donc par l'intermédiaire de turbines, de l'électricité.

Noter qu'une installation pilote est en fonctionnement en Alscace, à Soultz, constituée de 3 puits de 5000 m de profondeur.