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Refroidir les maisons : comment compléter le chauffage et la ventilation

En été, il est possible de refroidir les locaux d’habitation de manière passive ou active. Certains systèmes de chauffage dotés d’une fonction de climatisation offrent une combinaison judicieuse.

Häuser kühlen
Il est possible de refroidir des locaux d'habitation de manière passive ou active.

Les tours à vent sont l’emblème de la culture architecturale historique, dont s’équipent les villes du bassin méditerranéen jusqu’en Perse, pour se prémunir contre la chaleur estivale. Trônant sur les toits, elles captent les courants d’air frais et les distribuent dans le bâtiment entier par des conduites intérieures. Une variante moderne du refroidissement d’une ville par le vent frais a récemment été mise en œuvre dans l’éco-cité saoudienne de Masdar, en plein désert. Mais il existe également des versions adaptées aux climats d’Europe centrale, appelées tours de refroidissement en flux ouvert. Ces caissons métalliques mesurent près de deux mètres de haut, sont souvent placés sur un toit ou occasionnellement dans un jardin. Cependant, l’énergie de refroidissement ne provient pas du vent frais, mais du soleil : Le refroidissement solaire est principalement utilisé pour les bâtiments commerciaux et industriels et nécessite, en plus de la tour de refroidissement, également des panneaux solaires et des compresseurs spéciaux.

Le sol : une source de fraîcheur naturelle

De nos jours, le sol est en passe de devenir la source de fraîcheur la plus populaire pour les petites et grandes maisons d’habitation : tout comme la chaleur nécessaire au chauffage peut être captée à l’aide de sondes géothermiques à une profondeur de 100 à 250 mètres, en été, le sol et ses températures relativement faibles peuvent aussi être utilisés pour le refroidissement. Inutile de mettre la pompe à chaleur en marche pour cela. La variante de refroidissement couplée au sol ne nécessite qu’une simple pompe. Par rapport aux climatiseurs, le géocooling, qui utilise le sol comme source naturelle de refroidissement, est écologique et efficace sur le plan énergétique.

Le sous-sol peut se régénérer

L’élément central est une sonde conventionnelle qui relie thermiquement le circuit de chauffage interne de la maison avec le sol et ses 10 à 12 °C de fraîcheur. Ainsi, la chaleur d’une pièce chauffée en été est captée par l’intermédiaire du chauffage par le sol et « stockée » dans ce dernier. Pour cela, les systèmes de pompe à chaleur ont besoin d’un échangeur de chaleur supplémentaire, permettant d’abaisser les températures ambiantes de 2 à 3 °C. L’apport de chaleur dans le sol est tout à fait bienvenu ; de cette manière, la source souterraine d’énergie de chauffage est régénérée sur une base saisonnière. L’utilisation de pompes à chaleur géothermiques pour le chauffage en hiver et la climatisation en été affiche une tendance à la hausse sur le marché. En ville de Zurich, on estime qu’environ 10 % des systèmes de pompes à chaleur fonctionnent de manière réversible.

Dans le cadre de la planification énergétique, il convient d’évaluer à quelle profondeur une sonde géothermique doit puiser l’énergie. Pour le chauffage, l’idéal est de recourir à des sondes profondes, car elles permettent de capter davantage de chaleur. En revanche, le refroidissement fonctionne mieux lorsque la température initiale est basse, c’est-à-dire celle que l’on enregistre dans les parties supérieures de la perforation.

Du froid venant d’une propre citerne de glace

L’accumulateur de glace capable de fournir, selon les besoins, de la chaleur et du froid à volonté dans des petites maisons d’habitation est une autre source d’énergie à effet réversible. Pour cela, une citerne équipée d’un échangeur de chaleur est enterrée dans le jardin ;avec une pompe à chaleur et des capteurs solaires spéciaux installés sur le toit, elle forme un système d’approvisionnement énergétique autonome. Comme le contenu du réservoir gèle intégralement à la fin de la période de chauffage, il peut être utilisé pour le refroidissement en été. Pendant le refroidissement, la glace contenue dans le réservoir d’eau fond, ce qui lui permet à nouveau de fournir une énergie thermique de faible valeur pour la période de chauffage suivante.

Refroidissement nocturne à l’aide de l’installation de ventilation

Une installation de ventilation contrôlée peut aussi être utilisée à la place des systèmes combinés de chauffage et de refroidissement. Cette variante ne fait certes pas office d’installation de climatisation mais, utilisée intelligemment, elle contribue efficacement à la régulation du climat intérieur en été. Ainsi, le refroidissement mécanique nocturne est utile lorsque les fenêtres doivent rester fermées pour des raisons de protection contre le bruit ou de sécurité. Si un registre air-terre est intégré en plus, même pendant la journée, seul de l’air froid est insufflé. Notez que le système de récupération de chaleur est équipé d’un by-pass d’été. Celui-ci permet de garantir que l’air d’alimentation de l’échangeur d’air automatique n’est pas inutilement réchauffé.

Vue d’ensemble des systèmes de refroidissement (maison individuelle, bâtiment collectif)

  Refroidissement actif (géocooling) Refroidissement passif (free cooling) Refroidissement nocturne (natural cooling)
Technique de bâtiment Machine frigorifique Pompe à chaleur eau glycolée (PC) avec sonde géothermique Pompe à chaleur avec by-pass de refroidissement Accumulateur de glace solaire Refroidissement solaire Ventilation contrôlée, éventuellement avec nappes de tubes Ouverture manuelle des fenêtres
Source d’énergie Énergie électrique Terrain, énergie électrique Sol, nappe phréatique Citerne d’eau Soleil Air extérieur frais Air extérieur frais
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  • infomaison
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