ANNEXES : LES SOLUTIONS BIOCLIMATIQUES - BHEE

dispositif montre que le choix d'un système, son intégration dans un projet de bâtiment, et
son dimensionnement ne sont pas si simples qu'on pourrait le penser au premier abord.
L’utilisation de ces échangeurs est présentée suivie d’un descriptif mathématique du
modèle retenu. Une attention particulière est portée sur les travaux de P. HOLLMULLER
(Hollmuller, 2002), qui a suivi le fonctionnement de plusieurs bâtiments équipés et qui a
mis au point une méthode de pré dimensionnement (règles de pouce) ainsi qu'un module
de simulation thermique intégré dans TRNSYS.
Même si le principe de ce type d’échangeur est simple, il n’en reste pas moins qu’il est
nécessaire de définir ses finalités afin de le dimensionner correctement. Que cherche t’on à
améliorer : le confort d’été ou la thermique d’hiver ? Dans cette présentation les différentes
règles de pouce sont présentées sans parti prit pour la thermique d’hiver ou d’été. Le choix
final de dimensionnement étant en effet dicté par la zone géographique, la nature du sol,
mais aussi par le comportement thermique initial du bâtiment dans le cadre d’une
rénovation.
A8.2. Utilisation de l’échangeur
thermique enterré
L'échangeur air / sol enterré met à profit l'inertie thermique du sol pour réguler la
température intérieure d'un bâtiment et favorise le renouvellement de l'air d'un local sans
changement de température. Il peut préchauffer l’air en hiver et le rafraîchir en été, réguler
l'humidité de l'air, améliorer le confort thermique, mettre hors gel le bâtiment ainsi que
réaliser des économies sur les systèmes actifs de chauffage ou de climatisation. Il consiste
en un ensemble de tubes (éventuellement un tube unique), enterrés à l’horizontal sous le
bâtiment (ou à côté de celui-ci).
Il peut être intégré au système de ventilation. A cet effet, (Blugeon, 2002) note que l’air
stagnant dans le tuyau, surtout l’été, où il est plus frais, donc plus lourd que l’air extérieur,
il est nécessaire de l’extraire mécaniquement en se servant de la VMC (Ventilation
Mécanique Contrôlée), si le bâtiment en est équipé, ou encore de pourvoir le système d’un
ventilateur, de préférence à l’extérieur, en tête du circuit, l’air étant ainsi pulsé. La première
solution suppose une étanchéité parfaite du bâtiment, et est donc assez contraignante du
fait que l’ouverture d’une porte ou d’une fenêtre diminue les performances du système.
Le rendement thermodynamique d'un puits enterré est exceptionnel : quatre à cinq fois
celui d'un climatiseur électrique. Associé à une bonne inertie thermique du bâtiment,
l’utilisation de climatiseur peut être évitée. En début de la saison froide, cet échangeur airsol
récupère les calories emmagasinées dans le sous-sol pendant l'été, évitant ainsi sa
"saturation" en chaleur après quelques années d'utilisation et, du même coup, effectue un
stockage thermique inter saisonnier: la chaleur stockée l'été est restituée l'hiver et
préchauffe les locaux (Blugeon, 2002).
Thèse de doctorat - C. FLORY-CELINI Université Claude Bernard
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