Et si on parlait géothermie ?
Encore trop dépendant des énergies fossiles, le bâtiment est le deuxième secteur émetteur de gaz à effet de serre en France. Il est par conséquent urgent d’inverser la tendance et le chauffage est le premier enjeu carbone du secteur. L’utilisation des sols peut être une solution.
Du grec ge (la terre) et thermos (la chaleur) la géothermie c’est l’utilisation de la chaleur de la terre à basse ou moyenne profondeur. En cette période où nous cherchons toutes les sources d’économies d’énergie possibles, il serait dommage d’occulter l’apport de la géothermie.
En effet cette technique représente des qualités énergétiques et environnementales incontestables
- Rendements importants et stables même au plus froid de l’hiver
- Réduction des consommations électriques
- Diminution par 4 à 10 des émissions de gaz à effet de serre
- Augmentation de la part d’énergies renouvelables dans la production.
Concrètement comment cela fonctionne-t-il ?
En France le cadre réglementaire permet facilement la réalisation de systèmes géothermiques sur pompes à chaleur avec des forages jusqu’à 200m de profondeur. Le sol français est adapté, il est possible de mettre en place de la géothermie sur tout le territoire. Il s’agit d’aller puiser de l’énergie dans le sol, et de valoriser sa masse thermique, pour répondre aux besoins des bâtiments.
Economiquement et écologiquement, le procédé est souvent gagnant. Néanmoins, il faut bien évaluer le dimensionnement car le forage et l’installation des pompes à chaleur ont un coût non négligeable. Un surdimensionnement rend l’économie moins pertinente, et un sous dimensionnement réduit les performances de l’installation.
Il faut donc prendre en compte le besoin, car c’est ce couple besoin / ressource qui permettra d’obtenir le résultat le plus probant.
Une courbe de besoin de puissance de chauffage dépend en général avant tout des conditions météorologiques, les pics de puissances nécessaires au chauffage étant intrinsèquement liés aux chutes de températures.
L’optimisation du dimensionnement permet l’amélioration de l’économie et de la performance énergétique et environnementale. Il n’est pas nécessaire d’essayer de couvrir 100% des besoins de puissance : en limitant la puissance de la géothermie par la mise en place d’un appoint en complément, on limite l’investissement, mais on assure une couverture énergétique annelle très importante. En général, 50% de la puissance permet de couvrir 90% des besoins annuels : cela signifie qu’avec un investissement de moitié, on fait tout de même 90% des économies.
Mais pour bien comprendre les besoins il faut aussi prendre en compte la nature du bâti.
Pour exemple un bâtiment tertiaire n’aura réellement besoin de cette énergie que lorsque les températures nécessiteront de chauffer le bâtiment. A contrario un immeuble d’habitations aura toujours un besoin pour la production d’eau chaude sanitaire. Par conséquent les ratios puissance /couverture sont différents.
Le chauffage des piscines municipales est un exemple où la géothermie est une réponse parfaite. Le talon de puissance représente plus de 95% des besoins annuels. Les pics de puissance sont associés aux vidanges bi-annuelles.
Et le rafraichissement ?
La géothermie peut aussi être utilisée pour rafraichir.
On peut bien sûr utiliser la pompe à chaleur de manière réversible, de sorte que cette machine utile au chauffage en hiver puisse également fournir du froid en été, en réinjectant la chaleur du bâtiment dans le sol. Quand on a une installation réversible, d’une part on n’a pas d’îlot de chaleur urbain car on réinjecte la chaleur dans le sol, d’autre part cette chaleur stockée augmentera les performances en hiver, car le sous-sol sera plus chaud.
Il est également possible de faire du géocooling : dans ce cas, on va chercher en été à valoriser la fraîcheur relative du sol, sans utiliser la pompe à chaleur. Le sol à 12 ou 15°C en été permettra aisément par exemple de maintenir un plancher chauffant/rafraichissant à 18°C, pour apporter un certain confort en été, sans aucune consommation d’énergie. Ce rafraichissement passif, par simple échange, est totalement décarboné et économique. Il permet ainsi aux bâtiments une certaine résilience aux périodes de fortes chaleurs et aux évolutions climatiques que nous vivons, sans dégrader son bilan carbone et énergétique.
A l’heure actuelle nous ne pouvons pas fermer les yeux sur le réchauffement climatique. Les périodes de canicules s’enchainent et atteignent des pics de plus en plus importants.
Le rafraichissement passif par géocooling est une réponse responsable en termes d’usage, de confort, et de responsabilité environnementale et de décarbonation.