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Abstrait

L'énergie géothermique utilisée pour le chauffage et la climatisation des bâtiments

Abdeen Mustafa Omer

Les bâtiments sont responsables d'environ 40 % de la consommation énergétique mondiale annuelle. La majeure partie de cette énergie est destinée à l'éclairage, au chauffage, à la climatisation et au refroidissement. La prise de conscience croissante de l'impact environnemental des émissions de CO2, de NOx et de CFC a suscité un regain d'intérêt pour les technologies de refroidissement et de chauffage respectueuses de l'environnement. En vertu du Protocole de 1997, les gouvernements ont convenu d'éliminer progressivement les produits chimiques utilisés comme réfrigérants qui ont le potentiel de détruire l'ozone stratosphérique. Il a donc été jugé souhaitable de réduire la consommation énergétique afin de ralentir le rythme d'épuisement des réserves énergétiques mondiales ainsi que la pollution de l'environnement. Une façon de réduire la consommation énergétique des bâtiments est de concevoir des bâtiments qui utilisent plus efficacement l'énergie pour le chauffage, l'éclairage, la climatisation et la ventilation. Des mesures passives, en particulier la ventilation naturelle ou hybride plutôt que la climatisation, peuvent réduire considérablement la consommation d'énergie primaire. Par conséquent, la promotion d'applications innovantes en matière d'énergie renouvelable, y compris l'énergie géothermique, peut contribuer à la préservation de l'écosystème en réduisant les émissions aux niveaux local et mondial. Cela contribuera également à l'amélioration des conditions environnementales en remplaçant les combustibles conventionnels par des énergies renouvelables qui ne produisent ni pollution atmosphérique ni gaz à effet de serre (GES). Une approche est nécessaire pour intégrer les énergies renouvelables de manière à atteindre des normes de performance élevées pour les bâtiments. Cependant, comme les sources d'énergie renouvelables sont stochastiques et géographiquement diffuses, leur capacité à répondre à la demande est déterminée par l'adoption de l'une des deux approches suivantes : l'utilisation d'une zone de captage supérieure à celle occupée par la communauté à approvisionner, ou la réduction des demandes énergétiques de la communauté à un niveau proportionnel aux ressources renouvelables disponibles localement. Les systèmes de pompes à chaleur géothermiques (GSHP) (également appelés systèmes de pompes à chaleur géothermiques, systèmes géothermiques et systèmes GeoExchange) ont reçu une attention considérable au cours des dernières décennies en tant que source d'énergie alternative pour les applications de chauffage et de refroidissement des locaux résidentiels et commerciaux. Les applications GSHP sont l'une des trois catégories de ressources énergétiques géothermiques telles que définies par l'ASHRAE et comprennent les applications à haute température (> 150 °C) pour la production d'énergie électrique, les applications à température intermédiaire (< 150 °C) pour l'utilisation directe et les applications GSHP (généralement (< 32 °C). Les applications GSHP se distinguent des autres par le fait qu'elles fonctionnent à des températures relativement basses.