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La géothermie très basse énergie est en fait un système de récupération de l'énergie se trouvant dans la couche superficielle du sol. Cette énergie correspond essentiellement, pour les tous premiers mètres, à l’énergie solaire captée par le sol.
La récupération de cette energie "basse température" nécessite un système de pompe à chaleur (PAC) (voir la page pompe à chaleur).
L’installation est constituée de capteurs horizontaux enterrés à faible profondeur, de l’ordre de 1 mètre, ou de capteurs verticaux à profondeur d’environ 100 mètres.Les échangeurs internes sont le plus souvent à tubes ailetés.
Les pompes à chaleur utilisent comme fluide caloporteur un dérivé du fréon (HCFCqui peut être polluant en cas de fuite). L'installation, lorsqu'elle n'est pas à détente directe, peut comporter un deuxième fluide caloporteur (eau glycolée) ce qui permet d'utiliser moins de gaz et un système plus simple pour transporter cette énergie sur de bonnes distances.
Les principaux usages sont le chauffage individuel et urbain, le chauffage de serres, le thermalisme et les applications industrielles.
Il existe environ 360000 installations en Europe dont 28000 pour la France.
Il faut environ 300 m2 de capteurs horizontaux pour chauffer une maison de 150 m2 ou de façon plus générale une surface double que celle de la maison. Les pompes à chaleur permettent de récupérer l’énergie contenue dans l’environnement (l’air, l’eau, le sol) pour chauffer l’eau ou un logement.
L’énergie consommée par la pompe à chaleur correspond à l’énergie nécessaire pour transférer et valoriser l’énergie prélevée dans l’environnement. Elle est liée au rendement du système, lequel décroit fortement lorsque les températures source chaude source froide diffèrent. (lorsque le système utilise l'air extérieur et non le sol il devient pratiquement inutilisable lorsque la températuer approche de zéro
Elle représente en moyenne de l’ordre de 25 % de l’énergie restituée.
Concernant les installations de chauffage individuel, il est généralement admis que le coût d’investissement est récupéré sur environ une dizaine d’années.