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Thème 1.1
L'énergie géothermique

Le captage horizontal

Dans le cas d'un système géothermique de surface à détente directe (sol extérieur / sol intérieur), lorsque le terrain le permet (surface extérieure suffisante, absence de revêtement imperméable, recul suffisant par rapport aux arbres, etc.), un fluide frigorigène circule dans des serpentins enterrés à un mètre sous le sol extérieur (captage de surface, dit horizontal). Le compresseur d'une pompe à chaleur (Pac) géothermale permet d'augmenter la chaleur prélevée dans le sol par le fluide. Dans le cas d'un sytème géothermique avec fluide intermédiaire, le risque de pollution du sol extérieur par une fuite du fluide frigorigène est écarté mais le rendement est un peu moins bon. La chaleur utile à l'intérieur de la construction est alors transmise par l'intermédiaire d'un circuit de distribution hydraulique : de l'eau glycolée (antigel) dans les serpentins extérieurs ; de l'eau dans le plancher chauffant intérieur. Le système nécessite en plus du compresseur et du détendeur de toute Pac, deux échangeurs où s'effectuent l'évaporation et la condensation permettant la libération de l'énergie qui chauffe l'eau intérieure.

Le sous-sol étant à une température plus élevée que celle de l'air extérieur en hiver car chauffé par le soleil et bien isolé, les Pac géothermales présentent un meilleur rendement que les Pac à air (aérothermie, non basée sur une énergie renouvelable). Avec 1 kWh d'électricité consommée par le compresseur, une Pac géothermale restitue jusqu'à 4 kWh (contre 1 ou 2 kWh pour une Pac à air). Attention aux températures inférieures à 0 °C car les rendements des Pac baissent alors considérablement au moment où les besoins en chauffage sont les plus importants ! Attention aussi à l'eau chaude sanitaire qui ne peut pas être produite par une Pac de surface avec de bons rendements (température supérieure à 45 °C). 

Le rendement global des systèmes de chauffage à base d'électricité ne sont jamais bons au niveau d'un pays, car en démarche Qualité Environnementale nous regardons toujours la globalité du problème (du local au global, du pétrole à l'effet de serre, du nucléaire aux déchets radioactifs, etc.). Ainsi, même si certaines Pac ont un coefficient de performance (Cop) de 4, vu le rendement de 1/4 des centrales électriques en France, le bilan est neutre (Cop de 4x1/4=1). Dans ce système, la chaleur des centrales est transformée en vapeur d'eau, puis en électricité, puis transportée et retransformée en chaleur. Le rendement global est donc bien meilleur avec le solaire (Cop de 100 !), l'éolien ou le bois énergie, sans production de déchets nucléaires et de gaz à effet de serre (GES). En effet, en France, 1 kWh nucléaire produit plus de 325 mg de déchets radioactifs.

Le captage vertical

Le captage vertical à partir de 10 m de profondeur permet d'augmenter le rendement d'une Pac géothermale puisque la température du sous-sol est alors plus constante (entre 11 °C et 15 °C toute l'année) quelle que soit la température de l'air extérieur.

Le captage incliné existe aussi. Il est une solution intermédiaire qui permet d'utiliser au mieux la surface extérieure.

Le captage d'eau de nappe phréatique

A 100 m de profondeur, l'eau d'une nappe phréatique atteint 16 °C. On comprend de suite l'intérêt énergétique d'un tel système. Cependant l'opération de forage risque parfois de mettre en contact deux nappes. De plus, une fuite du fluide frigorigène serait dangereuse pour l'environnement.


Le puits canadien

Contrairement aux captages géothermiques précédents, le puits canadien ne permet pas de chauffer directement les dalles des constructions. Il permet au mieux, en hiver de préclimatiser l'air entrant (ventilation double flux) puisque cette fois, il s'agit d'air préchauffé et non d'eau. Préconisant des systèmes de chauffage ou de rafraîchissement par rayonnement, nous préférons a priori les captages géothermiques verticaux. Cependant, la mise en place d'un puits canadien ne demande que peu de moyens et son intérêt estival n'est pas négligeable car il permet ainsi le rafraîchissement de l'air entrant (attention tout de même à la condensation et donc aux moisissures dans les canalisations, y compris celles des ventilations double flux).

Thème 1.2
L'énergie biomasse

Carte actualisée de la production électrique à partir de biomasse en France

La biomasse (bois énergie, paille, végétaux, biogaz, agrocarburants, etc.) est une énergie stock.

Le bois énergie

Le bois énergie est l'énergie de chauffage la moins chère du marché actuellement. Il est au centre de nos préoccupations environnementales car il ne dégage pas plus de CO2 dans l'atmosphère qu'il n'en stocke. Il s'agit d'une énergie renouvelable.

Il existe plusieurs types de chaudières et de poêles à bois. Les équipements à granulés ou à plaquettes (bois déchiqueté) sont désormais autonomes (vis sans fin, programmation, etc.). Nous préconisons ce type de chauffage écologique qui valorise la sciure et les copeaux issus de l'exploitation du bois (débouché précieux pour des "déchets") et qui repose sur une énergie renouvelable abondante : l'énergie solaire (par photosynthèse). Les poêles à granulés de bois (cf. photo ci-dessous) ont de très bons rendements (>90 %).

Exemples de chaudières à granulés de bois

 
Exemples de poêles à granulés de bois (poêles air et poêles bouilleurs)

Actuellement en Europe, le bois est une énergie de chauffage moins chère que le gaz, le charbon, l'électricité et le fioul et la surface de la forêt française augmente...

Granulés de bois

La paille

Peu utilisée en France comme combustible (beaucoup plus en Scandinavie, Autriche, etc.), la paille a un bel avenir devant elle, au lieu d'être inutilement et scandaleusement brûlée dans certains champs.

Le biogaz

A ne pas confondre avec les gaz récupérés tous azimuts dans certaines décharges et dont la composition est difficilement identifiable. Le méthane (CH4) obtenu à partir de la fermentation contrôlée des déchets organiques ou de stations d'épuration (impossible pour les assainissements autonomes), permet de valoriser écologiquement une partie des déchets des ménages (à la différence des incinérateurs qui émettent des dioxines et des gaz acides). La voie de la méthanisation des déchets urbains pourrait permettre aux villes qui veulent réellement s'engager dans une politique de développement soutenable, de convertir leur parc de véhicules (bus, voitures de service, etc.) au gaz naturel et d'avoir leur propre production de carburant.

Les agrocarburants

Les agrocarburants issus du colza, du tournesol, du blé ou de la betterave... peuvent être utilisés purs. Ils sont une alternative sérieuse et durable aux carburants fossiles qui sont la première source mondiale de gaz à effet de serre (GES) et donc à l'origine du réchauffement climatique. Cependant, il ne faudrait pas que la culture intensive des végétaux produisant ces agrocarburants se fasse au détriment de la filière alimentaire et soit à l'origine d'autres pollutions (de l'eau, des sols, etc.). La logique voudrait que les engins agricoles nécessaires à la culture des champs soient les premiers à consommer ces agrocarburants et que les traitements chimiques (issus de la pétrochimie) soient proscrits de cette agriculture afin que la filière ne dépende plus de cette énergie fossile qu'est le pétrole.

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Thème 1.3
La limitation des ponts thermiques,
la nouvelle réglementation thermique RE2020,
les Bâtiments à Énergie Positive (Bépos),
les bilans thermiques,
la thermographie

Les ponts thermiques : une plaie en architecture

Depuis la réglementation thermique RT2012 il est imposé aux concepteurs de lutter contre les déperditions par les ponts thermiques dues à l'absence d'isolation au niveau des jonctions murs-dalles par exemple. L'isolation Thermique par l'Extérieur (ITE) est bien plus judicieuse que l'isolation par l'intérieur. Elle évite tous les ponts thermiques ainsi que la condensation dans les murs. Il ne serait pas scandaleux d'imaginer une réglementation qui aille plus loin, vers l'obligation d'isoler les bâtiments neufs par l'extérieur.

Dans les bilans thermiques que nous réalisons, nous commençons par régler les problèmes de ponts thermiques entre les structures, puis au niveau des huisseries, puis enfin, nous recherchons les meilleurs coefficients thermiques.

Nous essayons toujours de tendre vers une consommation de chauffage annuelle inférieure à 15 kWh/an par m².

Pour visualiser les déperditions de chaleur des bâtiments, les fuites, les infiltrations d'eau, les zones sujettes à l'apparition de moisissures et les ponts thermiques, nous réalisons des thermographies infrarouge à partir d'une caméra thermique (consultez-nous à l'avance pour la réservation du matériel).

 

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Thème 1.4
L'inertie thermique des constructions

Une certaine inertie des constructions est conseillée. Elle permet de stocker la chaleur en hiver (chauffage solaire ou conventionnel diurne avec restitution nocturne), mais aussi en été (absorption diurne et restitution nocturne vers l'extérieur par ventilation manuelle).

Une dalle intérieure dense (pierre, grès, béton, etc.) et peu réfléchissante (sombre et mate) peut faire office de capteur solaire en hiver si elle est isolée sur les faces opposées au rayonnement solaire. La chaleur ainsi piégée sera restituée au bout de quelques heures ainsi que la nuit, par rayonnement.