Comment exploiter le potentiel énergétique de l’ environnement pour le chauffage ?

Il existe diverses possibilités d’ exploiter le potentiel énergétique du milieu à des fins de chauffage ou de refroidissement .

Outre la température de l’ air extérieur ou de l’ air rejeté , on pourra tirer parti de celles , assez constantes , régnant dans le sol à différentes profondeurs , ainsi que de celles de la nappe phréatique  et des cours ou plans d’ eau situés à proximité du bâtiment .

Si l’ énergie tirée de ces diverses sources peut servir aussi bien à chauffer les locaux qu’ à les refroidir , un apport d’ énergie supplémentaire est en général nécessaire, dans le premier cas, pour porter les températures au niveau voulu .

On recourt pour ce faire à des pompes à chaleur , fonctionnant selon le même principe qu’un réfrigérateur . Pour pouvoir produire les températures requises et fonctionner de manière efficace , de telles installations requièrent , en plus de la source de chaleur ambiante exploitée , un apport supplémentaire en électricité ou en gaz .

En termes de consommation d’ énergie primaire, le gaz se révèle plus avantageux que l’ électricité .

La géothermie , c’est à dire l’ exploitation de la chaleur terrestre , se fait la plupart du temps par le biais de capteurs ou de sondes géothermiques , combinés avec des pompes à chaleur . Mais il est aussi possible d’ utiliser la chaleur terrestre pour préconditionner l’ air extérieur en le faisant simplement passer , avant qu’il ne soit insufflé dans les locaux , par un échangeur sol-air qui le préchauffe en hiver et le refroidit en été, et permet ainsi d’ économiser de l’ énergie calorifique ou frigorifique .

Outre les possibilités décrites ci-dessus d’ utiliser les eaux souterraines et superficielles , comme source naturelle d’ énergie calorifique ou frigorifique , il est aussi envisageable d’ utiliser directement l’eau pour refroidir un bâtiment . A l’ instar de la sueur sécrétée par la peau humaine , l’eau qui s’ évapore puise de l’ énergie thermique dans l’air qui, par conséquent , se refroidit . Dans un local , on peut obtenir le même effet , de façon directe ou indirecte , à travers un processus de refroidissement par évaporation , dit aussi adiabatique . Il existe 2 manières d’ assurer une refroidissement adiabatique direct : soit on fait passer l’air neuf au dessus de plantes ou d’un plan d’ eau , soit – surtout en présence d’une ventilation mécanique – on vaporise de l’eau en goutelettes si fines qu’elles restent en suspens et refroidissent ainsi l’air neuf . L’ inconvénient de ces procédés est qu’ils accroissent l’ humidité de l’air . Aussi , l’ option du refroidissement adiabatique direct se révèle-t-elle surtout judicieuse dans les climats chauds et secs .

Si l’on est en présence d’un système de ventilation mécanique, on pourra abaisser la température de l’ air ambiant sans en augmenter l’ humidité en combinant principe adiabatique et échangeur de chaleur . On parle alors de refroidissement adiabatique indirect : l’air vicié du local est refroidi par évaporation et rejeté vers l’ extérieur via un échangeur thermique rotatif , capable , avec un haut degré d’ efficacité , de transférer le froid à un flux d’ air neuf circulant en sens opposé .

Astuce :

Plus la température de la source de chaleur est élevée , c’est à dire moins la différence de température entre source de chaleur et circuit de chauffage est importante , plus la pompe à chaleur fonctionne efficacement . C’est donc lorsqu’on les combine avec un système de chauffage surfacique à basse température de fonctionnement ( ex: chauffage par le sol ) que les pompes à chaleur sont le plus judicieuses .

Du fait de la résistance supplémentaire qui s’ oppose à l’ écoulement de l’ air dans la tuyauterie d’un échangeur géothermique , il est en général nécessaire de recourir à une installation de ventilation mécanique .

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