Si l'étape qui précède ne permet pas d'atteindre un niveau de confort adéquat, il est possible de déterminer la forme supplémentaire de refroidissement passif ou renouvelable la plus indiquée.
Pour chacune des techniques concernées, l'on vérifiera l'impact sur le confort et la consommation en énergie. Les techniques sont les suivantes :
- puits canadien (thème traité dans de dossier) ;
- refroidissement adiabatique (thème traité dans ce dossier) ;
- groupe frigorifique utilisant l'air comme source avec un éventuel mode free-chilling (cf. Refroidissement : choisir le meilleur mode de production utilisant des sources renouvelables ) ;
- groupe frigorifique utilisant le sol comme source, avec régime free-chilling (cf. - Refroidissement : choisir le meilleur mode de production utilisant des sources renouvelables ) ;
- refroidissement par absorption ou trigénération (cf. - Refroidissement : choisir le meilleur mode de production utilisant des sources renouvelables ).
Comment ?
- L'on ajoute cette technique au modèle du bilan thermique.
- L'on examine l'impact sur l'indicateur de surchauffe (habitations) ou les dépassements de la température ou la température maximum (bureaux).
- L'on effectue une évaluation de la consommation d'énergie et/ou d'eau.
Cela permet d'obtenir, comme dans l'exemple précédent, des informations relatives aux économies d'énergie pour la ventilation nocturne par rapport à un scénario de référence utilisant un groupe frigorifique classique ou à la consommation d'énergie absolue. L'on peut alors comparer les économies d'énergie aux coûts d'investissement. Attention: les frais d'investissement doivent être jaugés par rapport à tous les bénéfices. Le tableau de synthèse ci-dessous reprend les paramètres à prendre en compte. Il est d'une importance capitale de pouvoir effectuer une bonne comparaison entre les différentes techniques au regard des mêmes exigences de conformité comme condition marginale, par exemple catégorie I selon la norme NBN EN 15251. Chaque technique est alors dimensionnée pour répondre à une même exigence de confort et a une certaine consommation en énergie qui est aussi déterminée pour cette exigence de confort. En l'occurrence, plus l'exigence de confort est sévère, plus élevées sont la consommation et l'énergie nécessaire. Un aperçu des éventuelles exigences de confort est repris sous Objectifs.
Paramètres à prendre en compte dans le cadre d'une étude comparative
| Critère | Coûts d'investissement | Consommation (entretien incl.) | Bénéfices par rapport à la référence |
|---|---|---|---|
ventilation nocturne | Tous les composants liés au trajet de ventilation (fenêtres ouvrantes, grilles de transfert, tubes, ventilateurs, etc.) | Consommation d'énergie des ventilateurs, entretien | Consommation de l'installation frigorifique classique MOINS Consommation du free-cooling ou de la ventilation nocturne |
| Puits canadien | Coût des matériaux + placement + travaux supplémentaires de terrassement éventuels | Consommation d'énergie supplémentaire des ventilateurs, entretien | Consommation de l'installation frigorifique classique MOINS Consommation du puits canadien |
| Refroidissement adiabatique | Coût des matériaux + placement | Consommation d'énergie supplémentaire des ventilateurs, consommation et traitement de l'eau, énergie supplémentaire des pompes, entretien | Consommation de l'installation frigorifique classique MOINS Consommation du refroidissement adiabatique |
Le tableau ci-dessous fournit une première indication des solutions de refroidissement en fonction des techniques qui peuvent être appliquées et du type de bâtiment. L'efficacité énergétique est le paramètre de décision sous-jacent pour le contenu du tableau.
Choix indicatifs de techniques de refroidissement en fonction des techniques utilisables et du type de bâtiment
| Techniques possibles | Habitation (avec puissance à refroidir limitée) | Grand bâtiment avec puissance à refroidir limitée | Grand bâtiment avec puissance à refroidir importante |
|---|---|---|---|
Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling et/ou | Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling, avec un puits canadien en complément si celui-ci est installé pour le chauffage. Les habitations sont en principe conçues de manière à ce que le refroidissement ne soit pas nécessaire. S'il est toutefois nécessaire, un puits canadien sera toujours préférable au refroidissement actif. | Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling, avec un puits canadien en complément si la ventilation nocturne ne suffit pas. | Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling et puits canadien, avec un refroidissement actif installé de manière réfléchie en complément (utilisé uniquement si nécessaire et utilisant de préférence une énergie renouvelable fonctionnant autant que possible en mode free-chilling). |
| Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling | Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling doivent être suffisants. Dans le cas contraire, le projet doit être modifié (par exemple avec des protections solaires plus performantes). | Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling, avec le refroidissement adiabatique en complément si la ventilation nocturne ne suffit pas. | Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling et refroidissement adiabatique et/ou refroidissement actif installé de manière réfléchie (utilisé uniquement si nécessaire et utilisant de préférence une énergie renouvelable fonctionnant autant que possible en mode free-chilling). |
| Puits canadien | En principe, l'installation d'un puits canadien dans une habitation en vue du refroidissement ne devrait pas être nécessaire. S'il est toutefois nécessaire, il s'agit d'une solution préférable au refroidissement actif. | Puits canadien, éventuellement avec un réseau de tubes surdimensionné pour assurer le free-cooling via le groupe de ventilation. (Toujours évaluer la consommation d'énergie par rapport au refroidissement adiabatique ou renouvelable.) | Puits canadien, éventuellement avec un réseau de tubes surdimensionné pour assurer le free-cooling via le groupe de ventilation (débit accru) + refroidissement actif installé de manière réfléchie (utilisé uniquement si nécessaire et utilisant de préférence une énergie renouvelable fonctionnant autant que possible en mode free-chilling). |
| - | Le refroidissement adiabatique pour les habitations existe, mais il ne devrait en principe pas être nécessaire si l'habitation est bien conçue. S'il est toutefois nécessaire, il est préférable d'utiliser une énergie renouvelable fonctionnant autant que possible en mode free-chilling. | Refroidissement adiabatique, éventuellement avec un réseau de tubes surdimensionné pour augmenter le débit de refroidissement supplémentaire ou avec un refroidissement actif (utilisant de préférence une énergie renouvelable fonctionnant autant que possible en mode free-chilling). | Refroidissement adiabatique, éventuellement avec un réseau de tubes surdimensionné pour assurer le free-cooling via le groupe de ventilation (débit accru) et/ou refroidissement actif installé de manière réfléchie (utilisé uniquement si nécessaire et utilisant de préférence une énergie renouvelable fonctionnant autant que possible en mode free-chilling). |
Particularité du puits canadien
Lors de l'intégration d'un puits canadien dans un bilan thermique, le type de sol ou la valeur lambda du sol est généralement demandé(e) (dans le cas contraire, une valeur par défaut est utilisée). Les caractéristiques thermiques du sol sont importantes parce que le puits canadien doit assurer un échange thermique entre l'air et le sol. La conductivité des différents types de sol en fonction de leur taux d'humidité est décrite ci-dessous. L'efficacité du puits canadien augmente lorsque la conductivité du sol est plus élevée. Le graphique ci-dessous illustre la conductivité (lambda) du sol en fonction du type de sol et de sa teneur en eau.
Le graphique ci-dessous décrit par ailleurs l'évolution de la température dans le sol en fonction de la profondeur. Il apparaît clairement que plus la profondeur est grande, plus les fluctuations de la température du sol diminuent (influence de la température extérieure). Ce graphique montre que le conduit enterré doit être placé à une profondeur minimale pour que le sol environnant ne dépende pas trop de la température extérieure. (Dans le cas des forages géothermiques verticaux, voir dossier | Refroidissement : choisir le meilleur mode de production utilisant des sources renouvelables , les fluctuations de la température extérieure n'ont plus aucune influence.)
