Utilisation de l'énergie géothermique de surface pour la climatisation dans le bâtiment

Abstract

Le développement de la climatisation lié à l’amélioration des conditions de vie entraîne l’augmentation de la consommation énergétique avec tous ses effets néfastes sur l’environnement. Il est donc urgent de trouver des solutions alternatives à la climatisation conventionnelle à faibles impacts environnementaux, tirées en grande partie des principes de l’architecture bioclimatique qui vise particulièrement l’amélioration du confort et minimise le recours aux énergies non renouvelable, tout en restant cohérente avec la stratégie de développement durable. Dans ce cas, nous proposons le concept de rafraîchissement inertielle par le sol, appelé communément le geocooling ou puits provençal. Il s’agit d’une application géothermique de surface qui utilise de manière passive l’énergie présente dans le sol adjacent, dont l’Algérie se dispose d’un potentiel inépuisable en cette matière, que nous somme en mesure d’exploiter. Ce concept consiste à utiliser l’inertie thermique du sol pour rafraichir l’air extérieur par le biais d’un échangeur air /sol, composé de tubes enterrés reliés au système de ventilation contrôlée du bâtiment. Il est pensé comme partie intégrale du bâtiment et non pas comme un système à rajouter à celui-ci, et ce, avec une intégration soigneuse du concept énergétique qui doit donc impérativement inclure le bâtiment (inertie, protections solaires) et la gestion des gains internes. Cette technique constitue une solution alternative éprouvée qui contribue davantage à l’économie d’énergie et la préservation de l'environnement. Notre travail de recherche consiste à étudier le potentiel de rafraichissement par puits provençal développé dans un modèle numérique, implémenté dans un environnement modulaire. Les simulations réalisées, adaptées à une maison individuelle située dans un lotissement résidentiel au Sud Ouest de la ville de Tizi-Ouzou, ont permis d’étudier l’interaction ont permis entre cette installation et le bâtiment objet de cas d’étude.

Mots clés : développement durable, architecture bioclimatique, la géothermie de surface, l’économie d’énergie, le confort thermique, la climatisation conventionnelle, le rafraichissement passif, l’inertie thermique, la ventilation, le geocooling, puits provençal, échangeur air/ sol, simulation numérique.