Rafraîchissement par géothermie, le géocooling

On désigne sous le terme de geocooling, l’utilisation « directe » de la température du sous-sol (avec interposition d’un échangeur) sans utilisation de la pompe à chaleur, pour assurer le rafraîchissement via un bypass.

Avantage L’intérêt majeur d’un tel système est d’utiliser au maximum l’énergie du sol, sans pertes dues au fonctionnement des éléments de la pompe à chaleur.

Bypass de la pompe à chaleur pour rafraichissement direct © ADEME-BRGM

Lorsque les locaux nécessitent un rafraîchissement notamment en été, les solutions à base de plancher, plafond, poutre ventilée, voire de ventilo-convecteur (avec batterie sur dimensionnée) permettent de faire du géocooling.

Le rafraîchissement ainsi produit ne consomme que très peu d’énergie, à savoir uniquement celle des pompes de circulation. La majorité des besoins des bâtiments peut être traitée par cette technique peu énergivore.

L’utilisation du geocooling nécessite donc que la température du sous-sol soit inférieure à la température de production requise par le bâtiment. Ainsi par exemple, pour un sous-sol à 10 °C, un bâtiment fonctionnant sur un régime de rafraîchissement de 12 °C/7 °C ne peut pas fonctionner en geocooling, alors qu’un bâtiment fonctionnant sur un régime de 18 °C/13 °C le peut.

La température du sous-sol mais aussi les besoins en rafraîchissement variant en fonction des saisons, il n’est pas rare de voir des installations pour lesquelles le geocooling assure une partie seulement des besoins, généralement aux intersaisons. Les appels de puissance froide, par exemple au milieu de l’été, sont alors relayés par la pompe à chaleur (PAC) en mode réversible lorsque le geocooling n'est plus suffisant : le froid est produit par un système couplé PAC/geocooling.

Ce mode de fonctionnement, sans usage de la PAC, permet également de mettre hors gel des locaux sans utilisation de la pompe à chaleur.

Lorsque cette solution est couplée à l’emploi d’un groupe frigorifique, la priorité est donnée au rafraîchissement direct ; la production de froid n’est sollicitée qu’en cas d’insuffisance ou de besoin exceptionnel.

Pré-chauffage ou rafraîchissement par puits climatique

Le principe de fonctionnement du puits climatique est de faire circuler l’air extérieur dans des tubes enterrés à une profondeur où la température du sol varie peu.

Au contact du sol, l’air gagne ou perd des calories et pénètre dans l’habitat par l’intermédiaire d’une ventilation. Le puits climatique est qualifié de « canadien » lorsqu’il permet d’insuffler de l’air chaud dans l’habitat ou encore de «provençal» lorsque cet air permet de refroidir la température intérieure ; puits canadien et puits provençal qualifient un seul et même système.

>> En savoir plus

Schéma de fonctionnement d'un puits climatique © ADEME-2012