Le Plan Climat de Paris prévoit une réduction des émissions des gaz à effet de serre de 75% en 2050 par rapport à 2004. En ce qui concerne les bâtiments cela se traduit principalement par la réduction de la consommation d’énergie. D’une part nous devons diminuer les déperditions de chaleur en hiver et d’autre part réduire l’énergie nécessaire pour produire cette chaleur. Les nouvelles techniques d’aération et d’isolation répondent amplement à la première exigence. Quant à la production de chaleur, plusieurs techniques bénéficient du rayonnement solaire, de la biomasse ou encore de la chaleur de la terre comme source d’énergie. Par contre l’emploi de ces technologies au milieu urbain reste restreint.

En effet, les techniques actuellement disponibles ne sont pas adaptés au milieu urbain, comme Paris. Néanmoins la ville dispose d’amples ressources, notamment en énergie géothermique. À Paris, les réseaux des anciennes carrières donnent accès à une température constante stockée sous terre. Cela représente un potentiel d’économie d’énergie important pour l’exploitation de la chaleur en hiver et de la fraicheur en été.

Projet

Dans le cadre de la rénovation d’un immeuble situé à la rue de Butte aux Cailles dans le 13ème arrondissement de Paris, nous nous sommes interrogés sur la question de la géothermie en milieu urbain, plus précisément en relation aux anciennes carrières de Paris abondantes dans ce quartier.

Dans cette zone, l’Inspection Générale des Carrières prescrit des travaux de confortement de sol par l’injection de coulis de ciment dans la carrière sous le bâtiment. Le vide à combler se trouve à une profondeur d’environ 20 mètres sous terre. Ce milieu stable et tempéré (13°C) est une source de chaleur potentielle pour l’immeuble en hiver et de fraicheur en été. Pour profiter de cette énergie nous avons préconisé l’installant d’un capteur géothermique dans la cavité de la carrière avant l’injection du coulis de ciment.

Le projet regroupe les travaux pour conforter le sol et l’installation d’une pompe à chaleur géothermique dans le comble de la carrière. De ce fait il répond au besoin structurel et en même temps permet la mise en place une solution durable pour le chauffage et le refroidissement du bâtiment.

Principe de fonctionnement

La pompe à chaleur géothermique est un système thermodynamique qui permet de trouver jusqu’à 80 % de l’énergie de chauffage dans l’environnement.

Durant l’hiver un fluide caloporteur capte la chaleur à une profondeur de 20 mètres sous terre où la température est de 13°C. Ce fluide réchauffé passe par un compresseur pour atteindre une température finale entre 20 et 26°C, il alimente ensuite les planchers chauffants basse température.

En été le circuit est inversé. Les planchers captent la chaleur ambiante, refroidissant ainsi le bâtiment. Cette énergie est renvoyée dans la masse du ciment qui enrobe le capteur installé dans la carrière. La forte inertie du ciment permet de stocker la chaleur pour l’hiver suivant.