Comment fonctionne le refroidissement géothermique?
Le refroidissement géothermique est un processus par lequel un sol peu profond est utilisé dans un système pour réguler la température. Les 10 pieds les plus élevés de la surface de la Terre maintiennent une température stable entre 10 et 16 ° C (50 et 61 ° F). Cette température stable est exploitée, à l’aide d’un dispositif géothermique, pour extraire l’énergie thermique d’un système et ainsi transférer les températures froides dans une zone plus chaude.
La température de surface n'a pratiquement aucun effet sur le sol sous la ligne de gelée. Grâce à ces connaissances, une pompe peut être placée sous le sol, dans une zone telle qu'un sous-sol, qui tire efficacement la température de maintien à basse température du sol. Ce dispositif est connecté à une boucle de tube de cuivre ou de polyéthylène haute densité, littéralement enfoui sous la surface de la Terre. Cette boucle contient un réfrigérant qui est pompé à travers le tube, échangeant l'énergie chaude dans le bâtiment avec de l'énergie plus froide dans le sol et agissant presque comme un dissipateur thermique. Ce processus est appelé échange direct et est très efficace pour conserver un emplacement à une température stable et froide.
Le refroidissement géothermique utilise deux méthodes différentes pour mettre en œuvre le processus de refroidissement: les systèmes eau-air et les systèmes eau-eau. Les systèmes eau-air remplacent les systèmes de climatisation centraux en utilisant un liquide de refroidissement pour transférer l'énergie dans l'air, qui peut ensuite être insufflée dans toute la structure. Les systèmes eau / eau utilisent un grand système de liquide dispersé dans tout le bâtiment qui est refroidi, ce qui maintient la zone à une température stable. Le système eau-à-eau a l'avantage de fonctionner également très efficacement en chauffage.
Le département américain de l'Énergie estime qu'environ 50 000 appareils de refroidissement géothermique sont installés dans les maisons et les entreprises chaque année. Le coût par tonne de capacité est en moyenne de 2 500 dollars américains (USD). Un appareil de trois tonnes est nécessaire pour une maison moyenne. Les économies d’énergie permettent à l’appareil de s’engager dans environ cinq à dix ans. Les composants de la pompe de refroidissement géothermique durent environ 25 ans, tandis que la boucle de cuivre ou de polyéthylène insérée dans le sol a une durée de vie de 50 ans.
L'avantage principal de l'utilisation du refroidissement géothermique est qu'il n'utilise pas de carburant ou de produits chimiques pour réguler la température. Les climatiseurs centraux utilisent des matériaux nocifs pour l'environnement. Ils créent également des émissions de carbone qui polluent l'atmosphère. Selon la Energy Information Administration des États-Unis, une maison émet en moyenne 5 550 tonnes d’émissions par an, le refroidissement par géothermie est une option viable pour réduire les émissions de gaz à effet de serre tout en maintenant un environnement domestique confortable.