Une nouvelle pompe à chaleur géothermique rend rentable, le chauffage et le refroidissement écoénergétiques des bâtiments une réalité. Comment? En exploitant les sources de chaleur de l'air ou du sol.

Une équipe internationale de chercheurs a uni ses forces pour répondre au besoin croissant de l'Europe de solutions géothermiques abordables et efficaces. Leur travail, qui a reçu le soutien de l'UE à travers le projet GEOTeCH, se concentre sur la fourniture de chauffage et de refroidissement renouvelables et rentables pour les maisons et les petits bâtiments.

L'équipe GEOTeCH a ciblé ce marché pour une bonne raison. Selon l'Agence internationale de l'énergie, les bâtiments sont responsables de 30 % de la consommation énergétique mondiale et d'un pourcentage substantiel des émissions de CO2. Chauffage, les systèmes de ventilation et de climatisation en particulier représentent environ la moitié de l'énergie utilisée dans les bâtiments. Et le secteur est en pleine expansion, ce qui rend la consommation d'énergie réduite et l'utilisation de sources renouvelables encore plus importantes.

Les partenaires du projet ont utilisé les progrès réalisés dans la technologie des pompes à chaleur géothermiques pour développer une nouvelle unité de pompe à chaleur à double source (DSHP) pour le chauffage, refroidissement et production d'eau chaude sanitaire. Un article publié dans le Revue internationale des technologies bas carbone fournit des informations sur les caractéristiques et les performances du système.

Le DSHP innovant tire parti des sources de chaleur de l'air ou du sol, en fonction des conditions d'exploitation et climatiques. Il est capable de sélectionner la source de chaleur ou le dissipateur de chaleur le plus favorable (pour le chauffage ou le refroidissement, respectivement) d'une manière qui lui permet de fonctionner comme une pompe à chaleur air-eau ou eau glycolée-eau. Par conséquent, en hiver, il peut fournir de l'eau chaude pour le chauffage des bâtiments, utilisant soit l'air soit la saumure du sol comme sources de chaleur. Alternativement, en été, il utilise l'air ou la saumure comme dissipateur thermique pour assurer le refroidissement. L'unité assure également l'eau chaude sanitaire toute l'année, qu'il peut générer en été grâce à la chaleur résiduelle de condensation du système.

La pompe fait l'objet d'une démonstration et d'un suivi sur quatre sites à travers l'Europe, dont l'un est le partenaire du projet britannique De Montfort University Leicester (DMU). Cinq trous de forage ont été forés à DMU dans des endroits où il y avait suffisamment de sol mou pour forer au moins 10 m. Des échangeurs de chaleur ont été installés dans quatre des forages. Dans le cinquième trou, des capteurs de température ont été mis en place pour enregistrer des données sur les changements de température du sol. Des données sont également enregistrées sur la consommation d'énergie et les niveaux de confort sur le site de démonstration, qui reproduit un petit bâtiment domestique.

"L'énergie géothermique est l'avenir - c'est une source d'énergie propre et durable, ", déclare le professeur Greenough de DMU dans un article publié sur le site Web de l'Université. "Il ne produit pas de gaz à effet de serre qui peuvent être nocifs pour l'atmosphère. Nous voulons en savoir plus sur les performances des pompes à chaleur pour soutenir leur utilisation rapide à travers l'Europe. La plupart des gens dépendent du gaz, mais l'approvisionnement en combustibles fossiles est limité, tandis que les pompes à chaleur géothermiques peuvent utiliser la chaleur pratiquement illimitée du soleil qui tombe sur le sol et réchauffe l'air qui nous entoure. Les gens pensent à tort que ces pompes à chaleur sont chères et qu'il faut beaucoup de place pour les installer, mais ce n'est pas forcément le cas."

Par ses recherches, GEOTeCH (Geothermal Technology for €conomic Cooling and Heating) promeut une utilisation plus répandue des systèmes de chauffage et de refroidissement renouvelables à l'avenir.