Les données d’études

Figure 8 - Conductivité de différents types de sol suivant leur teneur en eau

Source : A. Musy, M Soutter, Physique du sol

Une étude préliminaire doit être effectuée avant toute installation d’un échangeur d'air géothermique. Celle-ci prendra en compte différents critères : surface disponible, débit, zone climatique, nature du sol, fonctionnement souhaité (été, hiver ou les deux), exposition du bâtiment, qualité de l’isolation et des vitrages etc., elle permettra de vérifier le bien fondé d'un tel système.
Les paramètres importants à considérer sont :

• La vitesse de l’air, supérieure à 1,5 m/s pour un écoulement turbulent mais inférieure à 3,5 m/s afin d'éviter des pertes de charges trop importantes.
• L’espacement des tubes de 4 à 5 fois le diamètre du conduit pour garantir un bon échange thermique et une régénération du sol suffisante.
• Le temps de contact de l’air entre 15 et 20 secondes afin d'exploiter au maximum l’inertie de la terre.
• La surface d'échange ou le diamètre du tube :
  En habitat, un tube DN 200 offre le meilleur compromis entre surface et vitesse.
  En tertiaire, pour des débits d'air importants, il est préférable d'utiliser des tubes DN 250 ou 300 mm.
• Les valeurs thermiques de la terre telles que la masse volumique, la conductivité thermique et la chaleur massique conditionnent le rendement du puits.

Un sable humide disposé directement sur le tube permettra d'augmenter la conductivité du sol et l'échange de chaleur (Figure 8) tout en assurant sa protection.

Figure 9 - Evolution de la température moyenne du sol au cours d’une année

Source : C. Fink, Gebaüdekühlung Über ErdreichWärmetauscher – Passive Külkonzepte, AEE Intec

• Un échangeur d’air géothermique ne se calcule pas en fonction des zones climatiques de la Réglementation Thermique mais selon les données météorologiques locales. En effet, les températures ne sont pas les mêmes entre par ex. Dijon et Pontarlier alors que ces deux villes se situent en zone EcH1.

Dans les régions avec risque de radon, une bonne ventilation des bâtiments est primordiale. Pour éviter l'introduction de radon dans le réseau enterré, il faudra veiller particulièrement à son étanchéité, depuis la borne de prise d'air jusqu’à l’entrée dans le bâtiment.