Le Geocooling
En France à partir de quelques mètres de profondeur la température est constante toute l’année. Selon la région et l’altitude du site, cette température est comprise entre 8°C et 16°C. La géothermie de surface peut permettre un usage direct de la température du sous-sol pour assurer le rafraîchissement d’un bâtiment, l’été ou bien toute l’année. Le principe du « geocooling » est donc de faire circuler, via un échangeur thermique, le fluide caloporteur qui provient du système géothermique directement dans le réseau du bâtiment. La pompe à chaleur est alors contournée grâce à un bypass, comme indiqué dans le schéma ci-dessous. Cette dernière peut néanmoins continuer à produire l’eau chaude sanitaire et/ou le chauffage en parallèle.
Principe d’une installation de géothermie qui utilise le « geocooling » via un bypass, en plus de l’utilisation de la PAC (Source : geothermie-perspectives.fr, ADEME-BRGM)
Le geocooling peut être utilisé avec différents types d’émetteurs :
Un autre intérêt majeur du « geocooling » dans une installation fonctionnant en chauffage l’hiver et rafraichissement l’été est le rechargement du sol en calories durant l’été. En effet, la température dans un bâtiment l’été étant supérieure à celle du sol, des calories sont stockées dans le sol. Ce rechargement permet une augmentation du rendement annuel de l’installation, surtout pour les champs de sondes. Si le ou les compresseurs de la PAC ne fonctionnent pas, alors la seule consommation électrique du système de refroidissement sera celle de la pompe de circulation du fluide caloporteur.
Durant certaines périodes de l’année, lorsque seul un léger besoin de rafraîchissement est nécessaire (en intersaison ou en début d’été notamment), il est possible d’uniquement utiliser la fraicheur de la source géothermique (8-16°) pour rafraichir le bâtiment directement sans passer par la mise en route de la PAC. Cela s’appelle le geocooling, les performances de ce système sont très élevées avec des COP qui atteignent 20.
Durant des périodes de fortes chaleur (en plein été notamment), le geocooling (refroidissement passif) peut ne plus suffire pour le refroidissement du bâtiment. Il faut alors réutiliser la pompe à chaleur mais en mode réversible, permettant ainsi la production de froid.
Enfin, durant une période où le bâtiment n’est pas utilisé, le geocooling permet d’être hors-gel de par la circulation d’un fluide naturellement chaud (entre 8 et 16°C). Ici encore, la seule consommation d’électricité est liée à la pompe de circulation du fluide calorifique.
Le « geocooling » peut être utilisé dans tous les types d’opérations de la géothermie de surface, d’une installation pour le particulier, jusqu’au réseau qui connecte plusieurs bâtiments collectifs. Il est complexe de chiffrer le nombre d’opérations de géothermie qui exploite cette technique relativement récente et encore plus d’estimer les kWh de froid produits.
Un des adhérents de l’AFPG vient de réaliser une vidéo expliquant le geocooling avec l’utilisation d’un logiciel de modélisation de la température en fonction du temps. Ce logiciel, qui calcule le geoccoling, valide le titre 5 de la RT2012 publié en 2017. Lien vers la vidéo