La pompe à chaleur eau-eau sur nappe phréatique s’impose comme une solution de chauffage et de rafraîchissement à la fois performante et sobre, en valorisant l’énergie disponible dans le sous-sol. En exploitant une eau souterraine à température quasi constante toute l’année, la géothermie sur nappe garantit un rendement élevé, un confort stable et une grande robustesse de fonctionnement. Notre expertise couvre l’ensemble du cycle de vie de l’installation, de l’étude hydrogéologique au forage, du dimensionnement à l’installation, jusqu’à la maintenance et au suivi opérationnel, pour assurer une exploitation responsable de la ressource en eau, conforme à la réglementation, et un niveau de performance mesurable dans la durée.
Le principe repose sur un système dit à circuit ouvert. Un puits de production capte l’eau de la nappe à un débit soutenu et maîtrisé. Cette eau traverse un échangeur à plaques qui transfère l’énergie thermique au circuit de chauffage sans contact avec le fluide frigorigène, puis l’eau est restituée au milieu via un puits de réinjection. L’ensemble constitue un doublet de forage conçu pour maintenir l’équilibre hydraulique et thermique de l’aquifère. La distance inter-puits, l’implantation en aval de l’écoulement naturel et le dimensionnement du delta T sont étudiés pour éviter tout court-circuit thermique et préserver la neutralité locale de la nappe. L’unité PAC, équipée d’un compresseur modulant et pilotée par une régulation avancée, optimise le COP et le SCOP tout en limitant les cycles courts. Le choix d’un fluide frigorigène à faible PRG permet de réduire l’empreinte carbone globale.
Cette approche offre des avantages déterminants. La température stable de l’aquifère se traduit par un COP supérieur à celui de la plupart des systèmes aérothermiques, y compris par temps froid. Les économies d’énergie sont significatives sur la saison de chauffe, avec des coûts d’exploitation bas et une longévité accrue du matériel. Le confort quatre saisons est assuré, avec chauffage, eau chaude sanitaire et, selon l’architecture, un rafraîchissement passif de type géocooling, très faible en consommation car le compresseur est partiellement ou totalement by-passé. En parallèle, la décarbonation est au rendez-vous grâce à la substitution aux énergies fossiles et à la stabilité de la performance saisonnière.
L’exploitation responsable de la ressource en eau est intégrée dès la conception. Une étude hydrogéologique approfondie analyse la profondeur de la nappe, sa perméabilité, sa transmissivité, les températures observées, la direction d’écoulement et les débits soutenables. Des essais de pompage dimensionnent précisément le doublet et caractérisent la hauteur manométrique totale afin de sélectionner des pompes submersibles à haut rendement, capables d’assurer le débit cible avec une consommation optimisée. Lorsque nécessaire, des tests de traçage et des modélisations simples sont employés pour confirmer l’absence d’interférences avec des captages voisins ou des ouvrages existants. Les conclusions des essais et de l’étude thermique guident le choix du delta T côté nappe pour limiter le débit nécessaire et la consommation des pompes tout en évitant un impact thermique durable dans l’aquifère.
La qualité d’eau conditionne la fiabilité à long terme. Une analyse chimique et particulaire complète (fer, manganèse, dureté, CO2 libre, turbidité, conductivité) oriente le choix de matériaux compatibles et durables, comme l’acier inoxydable, le PEHD, le PVC ou des alliages adaptés, ainsi que l’intégration de dispositifs de filtration évolutifs. Des piquages de purge et des filtres nettoyables réduisent les risques d’entartrage, de colmatage et de corrosion. L’échangeur intermédiaire protège la PAC des impuretés et facilite la maintenance sans perturber le circuit primaire. Les lignes hydrauliques sont dimensionnées pour limiter les pertes de charge, garantir des vitesses d’écoulement compatibles avec l’anti-sédimentation et préserver les rendements hydrauliques.
Le suivi d’exploitation, clé de la performance durable, repose sur une instrumentation soignée. Des débitmètres, capteurs de pression, sondes de température et de conductivité permettent de surveiller en continu les paramètres déterminants du COP et d’anticiper toute dérive. Une télésurveillance agrège les données, alerte en cas d’écart et facilite le réglage fin de la régulation, par exemple la loi d’eau, les consignes glissantes, la priorité à l’ECS ou la gestion du géocooling. Un carnet d’exploitation documente les mesures périodiques, les opérations d’entretien et les incidents éventuels, assurant la traçabilité et la conformité réglementaire.
Côté maintenance, un plan préventif limite les arrêts et prolonge la durée de vie. Il inclut l’inspection des pompes submersibles et des crépines, la vérification des clapets et joints, le nettoyage des échangeurs à plaques, le rinçage des lignes et la mise à jour des courbes de fonctionnement. Des actions ciblées, comme le désembouage ou le détartrage lorsque nécessaire, maintiennent les performances d’échange et évitent la surconsommation. La régulation modulante, associée à une bouteille de découplage et à un ballon tampon, réduit les cycles courts et stabilise les régimes de marche, ce qui améliore nettement le SCOP en saison.
Le cadre réglementaire en France est strict et protecteur, avec des procédures adaptées à l’ampleur des projets. Selon les débits prélevés et réinjectés, la profondeur et la sensibilité du milieu, la Loi sur l’Eau, via le régime IOTA, impose une déclaration ou une autorisation en préfecture. Un dossier technique et hydrogéologique étaye l’absence d’impact significatif et le respect des seuils. Des contraintes d’urbanisme peuvent s’appliquer, notamment une déclaration préalable de travaux pour les forages. La protection des captages d’eau potable impose des distances minimales et la compatibilité avec les périmètres de protection. La réinjection dans la même nappe est privilégiée, tandis que tout rejet en surface exige des justifications techniques et, le cas échéant, une autorisation spécifique. Les guides techniques du BRGM et de l’ADEME décrivent les bonnes pratiques pour la géothermie de surface, que nous appliquons systématiquement. Notre équipe assure la coordination avec les services compétents, la préparation des pièces justificatives et le suivi jusqu’à obtention de l’accord administratif.
La conception commence par un audit énergétique complet du bâtiment. L’enveloppe, les scénarios d’occupation, les courbes de charge et les températures de départ et de retour sont analysés afin de dimensionner précisément la puissance utile et d’identifier les leviers d’optimisation. Les émetteurs sont choisis ou vérifiés pour une compatibilité basse température, que ce soit des planchers chauffants, des ventilo-convecteurs ou des radiateurs adaptés. L’implantation du doublet de forage tient compte des contraintes de site, des reculs réglementaires, de l’accessibilité pour le levage et les interventions, et de la direction d’écoulement de la nappe pour garantir l’absence de recirculation. Les essais de pompage, menés avec des partenaires spécialisés, fixent le débit optimal et la HMT, et permettent de sélectionner des pompes à haut rendement avec variateur si besoin, en limitant la consommation électrique.
Le choix de l’unité PAC privilégie un compresseur Inverter pour moduler la puissance selon la charge réelle et maximiser le SCOP. Un fluide à faible PRG réduit l’impact climatique, en cohérence avec les objectifs de décarbonation. L’architecture hydraulique intègre un échangeur intermédiaire pour isoler la PAC des éventuelles particules, une bouteille de découplage pour stabiliser les débits et un ballon tampon pour éviter les cycles courts. La régulation avancée, avec loi d’eau et consignes glissantes, pilote finement les températures et la priorité ECS, tandis que la fonction géocooling est sécurisée par des limites de point de rosée et des protections anti-condensation. La sécurité d’exploitation s’appuie sur des pressostats, détecteurs de débit et vannes d’isolement, avec une logique de repli en cas d’aléa.
Les applications sont variées. En résidentiel individuel, la PAC eau-eau convient aux maisons bien isolées disposant d’un terrain permettant le doublet. En collectif et tertiaire, elle alimente des copropriétés, hôtels, bureaux, établissements d’enseignement ou de santé, en assurant des températures stables et des coûts d’exploitation prévisibles. En industrie, elle couvre des réseaux basse ou moyenne température et récupère des calories de process, avec une possibilité de réversibilité selon les besoins. En été, le rafraîchissement passif, lorsqu’il est compatible avec les émetteurs, apporte un confort appréciable avec une consommation électrique très faible.
Le coût d’investissement est plus élevé que pour l’aérothermie, en raison des forages géothermiques, des études et des démarches administratives. En contrepartie, les coûts d’exploitation sont bas, la performance est stable dans la durée et la durée de vie de l’ensemble est élevée. Le retour sur investissement dépend du profil de charge, du prix de l’énergie et de la qualité de conception, mais se situe généralement à un horizon compétitif pour des bâtiments bien dimensionnés. Des aides financières existent pour les PAC géothermiques, sous conditions d’éligibilité. Les certificats d’économies d’énergie, des aides nationales ou locales, une TVA réduite selon les cas et des éco-prêts peuvent contribuer au plan de financement. L’intervention d’un installateur certifié RGE QualiPAC est souvent requise pour mobiliser certains dispositifs. Nous accompagnons le montage des dossiers et optimisons la stratégie de financement pour sécuriser le budget.
Quelques bonnes pratiques permettent de maximiser rendement et durabilité. Optimiser le delta T côté nappe réduit le débit et la consommation des pompes. Éviter les cycles courts grâce à un ballon tampon et à une régulation modulante stabilise le fonctionnement. Assurer une filtration et des purges régulières protège les échangeurs de l’encrassement. Surveiller en continu COP, débits et températures détecte rapidement toute dérive. Réinjecter en aval de l’écoulement naturel et respecter une distance inter-puits suffisante prévient la recirculation. Ajuster la loi d’eau et les consignes glissantes en fonction des retours d’exploitation affine le confort et limite les surconsommations. Choisir des matériaux compatibles avec la chimie de la nappe et prévoir des points de prélèvement facilite l’entretien et les contrôles.
La faisabilité dépend de la présence d’une nappe accessible, de qualité et capable de fournir un débit soutenable. Une étude hydrogéologique lève rapidement les doutes et dimensionne le système avec précision. Les délais d’un projet varient selon la complexité du site et l’instruction administrative, avec une phase d’études et de procédures de plusieurs semaines, puis une exécution planifiée du forage et de l’installation. Le rafraîchissement est possible et particulièrement économe en énergie avec le géocooling, sous réserve d’émetteurs adaptés et du respect des limites de condensation et de la neutralité thermique au droit de la nappe. L’entretien s’organise autour d’une visite annuelle de la PAC, de contrôles périodiques des débits, pressions et températures, du nettoyage des filtres et d’un suivi attentif des forages pour prévenir colmatage et corrosion. Côté bruit, les équipements sont généralement très discrets, les pompes submersibles étant immergées et l’unité PAC pouvant être acoustiquement traitée si nécessaire.
Notre accompagnement couvre l’ensemble des étapes clés. Un conseil en amont matérialise l’étude de faisabilité, la simulation de performance et l’estimation des coûts et gains. Les études hydrogéologiques sont confiées à des partenaires qualifiés pour les essais de pompage et le dimensionnement du doublet. Le dossier réglementaire est préparé et suivi jusqu’à l’autorisation, en coordination avec les services compétents. Le forage géothermique est réalisé avec des entreprises aguerries, la pose des pompes et des réseaux hydrauliques est exécutée dans les règles de l’art, et l’intégration de la PAC est paramétrée pour obtenir un rendement élevé dès la mise en service. Les réglages finaux, l’équilibrage des débits, la vérification des sécurités et la formation des utilisateurs clôturent la phase de déploiement. Enfin, des contrats d’exploitation et une télésurveillance garantissent la continuité de performance et la réactivité en cas d’alerte.
Opter pour une pompe à chaleur eau-eau sur nappe phréatique, c’est faire le choix d’un chauffage renouvelable performant et durable, respectueux de la ressource en eau et conforme aux meilleures pratiques de la géothermie de surface. En combinant étude rigoureuse, forage et réinjection maîtrisés, dimensionnement précis, régulation avancée et maintenance préventive, vous bénéficiez d’une installation fiable, à haut rendement et prête à répondre aux enjeux énergétiques de long terme. Pour évaluer votre projet, obtenir un chiffrage argumenté et bâtir une trajectoire de performance robuste, notre équipe se tient à votre disposition et vous accompagne de la conception à la maintenance, avec un engagement constant sur l’exploitation responsable de la ressource en eau et la qualité des résultats.
