
Comment fonctionne une pompe à chaleur géothermique ?
La PAC géothermique exploite l'énergie thermique stockée dans le sol. À partir de quelques mètres de profondeur, la température du sous-sol est stable toute l'année, comprise entre 10 et 14 °C selon les régions. Un réseau de capteurs enterrés (tubes en polyéthylène haute densité) dans lesquels circule un fluide caloporteur (eau glycolée) prélève cette chaleur et la transmet à la pompe à chaleur.
À l'intérieur de la PAC, le cycle thermodynamique classique s'opère : le fluide caloporteur cède sa chaleur au fluide frigorigène via un échangeur (évaporateur), le compresseur élève la température du fluide frigorigène, celui-ci cède sa chaleur à l'eau du circuit de chauffage (condenseur), puis se détend pour recommencer le cycle. La PAC alimente ensuite le plancher chauffant, les radiateurs ou les ventilo-convecteurs.
Le principal avantage de la géothermie est la stabilité de la source de chaleur. Contrairement à l'air extérieur, le sol garde une température régulière, ce qui stabilise les performances : la Nibe S1255 affiche par exemple un SCOP de 5,2 à 35 °C de départ, quand une PAC air-eau comme la Nibe S2125 voit son COP descendre autour de 3 par -7 °C extérieur (fiches techniques Nibe 2025). Sur des installations réelles, l'ADEME a mesuré un COP moyen de 4,1 en géothermie contre 2,9 pour des PAC air-eau. Notre comparatif PAC air-eau ou géothermie met en regard prix, rendement et aides des deux solutions. Certains projets associent aussi la géothermie à des panneaux hybrides photovoltaïques et thermiques, dont la chaleur peut régénérer le sous-sol ou préchauffer l'eau.
Les quatre types de capteurs géothermiques

Trois façons de capter la chaleur du sous-sol
- Capteurs horizontaux : des boucles de tubes enterrées à faible profondeur sous une grande surface de jardin
- Sondes verticales : une ou plusieurs sondes en U descendues dans des forages, le plus souvent de 70 à 100 m
- Captage sur nappe : un forage pompe l'eau souterraine, un second la réinjecte (PAC eau-eau)
- Pompe à chaleur : installée dans la maison, sans unité extérieure, elle récupère la chaleur du captage
Le capteur, partie enterrée de l'installation, fixe l'emprise au sol, une grande part du coût et les démarches. Le portail officiel geothermies.fr distingue les sondes verticales, les échangeurs horizontaux, les corbeilles et le captage sur nappe. Le choix dépend de la surface disponible, de l'accès au terrain pour les engins, de la nature du sous-sol et du budget.
Capteurs horizontaux
Des tubes en polyéthylène sont enterrés en boucles à faible profondeur, entre 0,6 et 1,5 m selon les sources (le BRGM retient 1,2 à 1,5 m dans ses règles de dimensionnement), avec au moins 40 cm entre deux boucles. La règle usuelle : une surface de capteurs de 1,5 à 2 fois la surface à chauffer. Ce sol capte surtout la chaleur apportée par le soleil et la pluie : il ne doit pas être recouvert (terrasse, allée, piscine, construction) ni planté d'arbres à racines profondes. C'est la solution la moins chère, mais elle demande un grand terrain dégagé et accessible aux engins de terrassement.
- Surface de capteurs : 1,5 à 2 fois la surface chauffée (150 à 200 m² pour 100 m² chauffés)
- Profondeur : 0,6 à 1,5 m
- Pas de télédéclaration au titre de la géothermie de minime importance
Sondes verticales (forage)
Une ou plusieurs sondes en U sont descendues dans des forages, le plus souvent de 70 à 100 m de profondeur et parfois jusqu'à 150 m, puis cimentées sur toute leur hauteur (norme NF X10-970). À cette profondeur, la température du sous-sol ne dépend plus des saisons. L'emprise au sol se limite à quelques mètres carrés, ce qui convient aux petits terrains, mais le forage est le poste le plus cher et relève de la réglementation de la géothermie de minime importance.
- Puissance extraite : 30 W par mètre de sonde en terrain sec, 50 W par mètre en terrain saturé d'eau (règle du BRGM)
- Coût du forage : 70 à 100 € le mètre en moyenne selon Engie
- Emprise : quelques m², avec un accès pour la foreuse
Corbeilles géothermiques
Les corbeilles sont des tubes enroulés en spirale, enterrés dans des fosses. Les modèles du marché mesurent de 2,3 à 2,7 m de haut pour 1,2 à 1,3 m de diamètre (fiches Spiral d'Hekia et Terra Spiral Neo d'Elydan). Pour les dimensionner, le BRGM retient une puissance de 0,5 à 1 kW par corbeille, un sommet placé à 1,5 m de profondeur et un espacement de 4 m entre deux corbeilles, soit environ 16 m² de terrain chacune. Le BRGM rappelle qu'il s'agit de procédés récents, encadrés par peu de normes et de guides de bonnes pratiques.
- Puissance : 0,5 à 1 kW par corbeille selon le BRGM (700 à 1 200 W annoncés pour la Terra Spiral Neo)
- Emprise : environ 16 m² de terrain par corbeille
- Pas de télédéclaration au titre de la géothermie de minime importance
Captage sur nappe (PAC eau-eau)
Quand une nappe d'eau souterraine est accessible, on y pompe l'eau, on en prélève les calories puis on la réinjecte dans la même nappe par un second forage : c'est le doublet. Le débit disponible conditionne le projet : le BRGM juge une productivité inférieure à 5 m³/h défavorable et supérieure à 10 m³/h favorable. Ce captage relève aussi de la géothermie de minime importance, avec des conditions plus strictes : profondeur de 10 à 200 m, débit pompé inférieur à 80 m³/h, eau prélevée à moins de 25 °C et réinjection de la totalité de l'eau dans le même aquifère. Voir notre page PAC eau-eau.
| Capteur | Profondeur | Emprise au sol | Repère de dimensionnement | Démarche |
|---|---|---|---|---|
| Horizontal | 0,6 à 1,5 m | 1,5 à 2 fois la surface chauffée | 50 à 70 kWh prélevés par m² et par an au maximum (BRGM) | Pas de télédéclaration |
| Sonde verticale | 70 à 100 m, jusqu'à 150 m | Quelques m² | 30 à 50 W par mètre de sonde (BRGM) | Télédéclaration, foreur certifié |
| Corbeille | Sommet à 1,5 m, 2,3 à 2,7 m de haut | Environ 16 m² par corbeille | 0,5 à 1 kW par corbeille (BRGM) | Pas de télédéclaration |
| Nappe (doublet) | 10 à 200 m | Deux forages | Débit d'au moins 5 à 10 m³/h | Télédéclaration, foreur certifié |
Combien de mètres de sonde ou de capteurs pour votre PAC ?
Le sol ne fournit qu'une partie de la chaleur : le reste vient de l'électricité consommée par le compresseur. Avec un COP de 4, une PAC de 10 kW prélève environ 7,5 kW dans le sol (10 × 3/4). En appliquant les règles du BRGM :
- Sondes verticales : 7,5 kW ÷ 50 W/m = 150 m de sonde en terrain saturé d'eau, 7,5 kW ÷ 30 W/m = 250 m en terrain sec. Soit environ 15 à 25 m de sonde par kW de puissance de chauffage, souvent répartis en deux forages ou plus.
- Capteurs horizontaux : pour 15 000 kWh de chauffage par an et un SCOP de 4, le sol fournit environ 11 250 kWh ; à 50 à 70 kWh par m² et par an, il faut 160 à 225 m² de capteurs.
- Corbeilles : à 0,5 à 1 kW par corbeille, 7,5 kW à prélever représentent 8 à 15 corbeilles, soit 130 à 240 m² de terrain avec un espacement de 4 m.
Ces calculs donnent des ordres de grandeur. Le BRGM fixe aussi une limite d'énergie prélevée sur l'année (100 kWh par mètre de sonde en terrain sec, 150 kWh en terrain saturé) pour ne pas épuiser la ressource. Le dimensionnement définitif revient au bureau d'études ou à l'installateur, à partir des déperditions du logement et d'une étude du sous-sol. Sur un chantier public de Grand Chambéry en 2025, le test de réponse thermique réalisé sur la première sonde a permis de ramener le linéaire prévu de 2 100 à 1 821 m.
Réglementation : déclaration, foreur certifié et étude de sol
Les forages géothermiques d'une maison relèvent en général du régime de la géothermie de minime importance (GMI), prévu par le Code minier. Il couvre les sondes en boucle fermée et les captages sur nappe de 10 à 200 m de profondeur, sous conditions. Les capteurs horizontaux et les corbeilles ne sont pas soumis à télédéclaration.
- Vérifier la zone : la carte réglementaire publiée sur geothermies.fr classe le terrain en zone verte (simple déclaration), orange (attestation d'un expert agréé, géologue ou hydrogéologue, à joindre) ou rouge (hors régime simplifié : autorisation à demander auprès de la DREAL).
- Télédéclarer avant les travaux : le maître d'ouvrage peut confier la démarche au foreur ou à un bureau d'études. Les travaux peuvent commencer 15 jours après la délivrance de la preuve de dépôt, sauf demande d'examen par le préfet.
- Choisir un foreur certifié : depuis le 1er juillet 2025, seule la certification CertiForage est reconnue pour les forages sur sondes ou sur nappe.
- Récupérer le rapport de fin de forage : l'entreprise doit le remettre et le déposer sur le téléservice dans les deux mois suivant la fin des travaux.
L'étude de faisabilité par un professionnel qualifié reste indispensable : les cartes de geothermies.fr ne la remplacent pas. Engie évalue une étude de sol entre 1 000 et 2 000 €. Elle vérifie la nature du sous-sol (le BRGM déconseille les sondes en secteur karstique ou gypseux), la présence d'eau et l'accès des engins.
Prix d'une PAC géothermique en 2026
Le budget dépend d'abord du captage. Les comparateurs constatent des devis complets compris en général entre 20 000 et 40 000 € pose comprise (Effy, Quelle Énergie), avec de forts écarts selon le terrain.
| Poste | Repère | Source |
|---|---|---|
| Installation complète sur capteurs horizontaux | 14 000 à 22 000 € TTC | Quelle Énergie |
| PAC géothermique seule (matériel) | 14 000 à 18 000 € | Quelle Énergie |
| Forage de sondes verticales | 70 à 100 € le mètre en moyenne | Engie |
| Forage, sondes et cimentation (marché public) | 87,20 € HT le mètre | Grand Chambéry, marché notifié en janvier 2025 |
| Forages payés sur quatre chantiers suivis | 69 à 105 € le mètre | ADEME (étude de 100 PAC, 2025) |
| Coût moyen national, PAC de 10 à 12 kW | 15 480 € HT de matériel et 2 380 € HT de pose, plus 5 000 € TTC de terrassement ou 10 800 € TTC de forage | ADEME (Observ'ER, marché 2024) |
| Étude de sol préalable | 1 000 à 2 000 € | Engie |
Exemple de calcul : pour une PAC de 10 kW sur sondes verticales, 150 à 250 m de forage à 70-100 € le mètre représentent de 10 500 à 25 000 € pour le seul captage, avant la PAC et sa pose. C'est pourquoi le captage horizontal, quand le terrain le permet, coûte nettement moins cher. Ces montants sont des ordres de grandeur, à confirmer par devis. À partir des coûts moyens de l'ADEME, notre guide des prix d'une pompe à chaleur retient environ 18 000 à 28 000 € TTC sur capteurs horizontaux et 20 000 à 38 000 € sur sondes verticales.
Aides financières pour une PAC géothermique en 2026
La PAC géothermique bénéficie du forfait MaPrimeRénov' par geste le plus élevé, maintenu après la réforme du 1er septembre 2026 (décret n° 2026-822), avec un plafond de dépenses de 18 000 €.
| Aide | Montant PAC géothermique | Conditions |
|---|---|---|
| MaPrimeRénov' Bleu | 11 000 € | Revenus très modestes |
| MaPrimeRénov' Jaune | 9 000 € | Revenus modestes |
| MaPrimeRénov' Violet | 6 000 € | Revenus intermédiaires |
| MaPrimeRénov' Rose | Non éligible | Revenus supérieurs |
| Prime CEE | Montant libre fixé par le fournisseur d'énergie | Coup de pouce Chauffage (volume de CEE multiplié par 5) si la PAC remplace une chaudière au charbon, au fioul ou au gaz ; offre acceptée au plus tard 14 jours après la signature du devis |
| Éco-PTZ | Jusqu'à 15 000 € pour ce seul geste | Sans condition de revenus |
| TVA réduite | 5,5 % | Logement de plus de 2 ans |
Exemple concret : pour une PAC géothermique à sondes verticales à 28 000 € TTC, un ménage aux revenus modestes (profil Jaune) reçoit 9 000 € de MaPrimeRénov'. Il reste 19 000 € avant la prime CEE, dont le montant dépend du fournisseur d'énergie, et ce reste à charge peut être financé en partie par un éco-PTZ. MaPrimeRénov' et la prime CEE réunies ne peuvent pas dépasser 75 % de la dépense éligible plafonnée à 18 000 €, soit 13 500 € pour ce ménage (16 200 € pour un profil Bleu, 10 800 € pour un profil Violet). Les règles de cumul et d'écrêtement sont détaillées dans notre guide pour cumuler les aides ; estimez les vôtres avec notre simulateur gratuit.
Les marques de PAC géothermiques
Le marché est dominé par des spécialistes européens. Comparez le SCOP à 35 °C et à 55 °C, la plage de puissance, la température de départ maximale et la présence d'un installateur et d'un SAV près de chez vous.
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Sources
Pages consultées entre le 30 et le 31 octobre 2026 :
- BRGM et ADEME, portail geothermies.fr et télédéclaration des forages ; BRGM, règles de dimensionnement des capteurs (formation de 2014).
- Légifrance, Code minier, géothermie de minime importance (décret n° 2006-649, articles 22-1 à 22-9).
- ADEME, Comment choisir sa pompe à chaleur ? (décembre 2025), performances réelles des pompes à chaleur (octobre 2025) et mesure des performances de 100 PAC (2025).
- Légifrance, arrêté du 25 août 2026 (barème MaPrimeRénov') ; Anah, Les aides financières en 2026 ; ministère de la Transition écologique, Coup de pouce Chauffage.
- Engie, prix d'un forage géothermique vertical ; Grand Chambéry, marché de forage géothermique ; Quelle Énergie, prix d'une PAC géothermique.
- Fiches techniques des corbeilles Hekia Spiral et Elydan Terra Spiral Neo ; fiches Nibe S1255 et S2125 (2025).


