Principe |
Le principe de base consiste à intégrer des tuyauteries dans la dalle de chaque étage, parcourues par de l'eau froide.
Cette eau est elle-même refroidie par différents moyens :
 | L'eau peut être refroidie par l'air extérieur, via un échangeur placé en toiture. Pour profiter d'un air plus frais, il apparaît que le fonctionnement aura principalement lieu durant la nuit. D'où la nécessité de stocker le froid dans l'épaisseur de la dalle. |
 | L'eau peut être refroidie par de l'eau pompée dans une nappe phréatique, via un échangeur à plaques eau/eau. Le fonctionnement peut alors avoir lieu 24h/24. |
 | L'eau peut être refroidie par circulation dans le sol sous le bâtiment, via un échangeur sol/eau. La présence d'une circulation d'eau d'une nappe phréatique éventuelle autour des conduits renforce le refroidissement. La puissance frigorifique varie entre 10 et 25 W/m courant. Le fonctionnement peut alors avoir lieu 24h/24. |
 | L'eau peut être refroidie par une machine frigorifique traditionnelle, venant en appoint d'une des sources ci-dessus, notamment pour vaincre les périodes de canicule. |
L'eau circule à une température minimale de 16°C pour éviter tout risque de condensation.
Différentes solutions permettent aussi d'assurer le chauffage des locaux avec ce système.
Vu l'inertie du système et sa lenteur à répondre à une variation de charge thermique (l'ensoleillement par exemple), il est certain que la température intérieure des locaux fluctuera en fonction de la journée et des saisons. Suivant la DIN 1946-2, la température y sera couramment maintenue entre 22 et 25°C. La température intérieure de dimensionnement du chauffage (pour des températures hivernales extrêmes) sera de 20°C et la température ambiante de dimensionnement du refroidissement (pour une température extérieure de 30°C) sera de 26°C. Si la température extérieure atteint ponctuellement 32°C, une température intérieure de 27°C est admise, ce qui reste admissible vu l'adaptation du corps humain aux saisons.
Les constructeurs affirment d'ailleurs clairement qu'il ne s'agit pas à proprement parler d'un système de climatisation. La puissance frigorifique est faible (de 40 à 50 W/m² dans les meilleurs cas, à comparer aux 80 à 90 W/m² des plafonds froids traditionnels et aux 100 à 120 W/m² des ventilo-convecteurs). Ce système ne peut convenir seul que s'il est placé dans un bâtiment dont les charges thermiques sont très bien maîtrisées (protections solaires, bureautique à écrans plats, ... ). Il est parfois utile d'installer un système traditionnel en complément (climatiseur dans une salle de réunions, par exemple) ou de prévoir un système de chauffage et/ou de climatisation complémentaire. Dans ce cas, la machine frigorifique peut être de faible puissance puisqu'elle charge la dalle la nuit et travaille sur le refroidissement de l'air le jour.
Ce système n'assure pas le traitement du taux d'humidité, qui doit donc, si souhaité, être réalisé via le système de ventilation hygiénique.
Une alternative pour le concepteur peut consister à mettre en place le slab cooling et la ventilation hygiénique, tout en prévoyant dès le départ la possibilité de compléter la puissance frigorifique par le réseau d'air, en cas de besoin. Pendant toute l'année, l'installation de ventilation (dont les conduits auront été prévus pour assurer un débit nettement plus élevé) fonctionnera avec une consommation très faible des ventilateurs (doubler le diamètre, c'est diviser la consommation du ventilateur par 32 !) et, en période de canicule, ce réseau donnera l'appoint souhaité.
Remarque.
Toutes les températures citées ci-dessus sont des températures "résultantes" ou "opératives" au sens de la norme. C'est à dire des moyennes entre la température de l'air et la température des parois. C'est logique puisque c'est la température de confort effectivement ressentie par l'Homme. Mais cela signifie, par exemple en été, une température de l'air légèrement plus élevée (que les valeurs indiquées ci-dessus) puisque les parois restent plus froides.
Aspects technologiques |
Emission
Il existe différentes techniques proposées par les constructeurs. Les photos ou schémas ci-dessous sont placées dans un but d'illustration et non pas pour promouvoir davantage l'un ou l'autre système.
Les nappes peuvent être placées au centre des dalles de béton de telle sorte qu'elle ne subissent aucun effort de traction ou de compression. Mais, d'après un constructeur, ce critère est peu important, les tuyaux (nettement plus souples que le béton !) pouvant sans problèmes reprendre ces modifications de longueur. Le critère majoritaire est la répartition entre le chaud et le froid si les 2 services sont assurés : la puissance en froid peut être augmentée si les tuyaux sont abaissés aux 2/3 de la dalle, par exemple.
De toute façon, elles restent non accessibles face à un éventuel trou de foreuse.
Un des procédés consiste à les suspendre via des petits crochets métalliques à l'armature supérieure. Le raccordement à des collecteurs de distribution est prévu ponctuellement.
Les nappes peuvent être livrées déjà assemblées ou prémontées sur des dalles préfabriquées.
L'installation est vérifiée par mise sous pression,
puis bétonnée.
A noter la présence des boucles de raccordement qui sortent de la dalle coulée et qui sont reliés à un collecteur :
Variante
Il est possible également de refroidir par les murs latéraux :
Source de froid
Parmi les diverses solutions, il est possible de rechercher la source frigorifique sous la dalle de fondation (attention à la puissance qui peut rester alors faible...),
ou dans les pieux de fondation :
Acoustique des locaux
Le souhait de laisser la masse thermique accessible à l'ambiance (pas de moquettes épaisses ni de faux plafonds) peut créer un éventuel inconfort, du moins dans les bureaux paysagers.
D'autres surfaces d'absorption doivent être trouvées (panneaux mobiles, armoires avec panneaux intégrés, sous-faces des tables de travail, ...).
Par exemple, les portes des armoires du bâtiment Worx à Kortrijk sont des panneaux acoustiques microperforés :
Intégration d'un système de chauffage |
Il est toujours intéressant d'envisager le chauffage du bâtiment par ce système, afin de limiter les coûts d'installation.
La difficulté est l'inconfort lié à l'apport de chauffage par le plafond... Il faut donc n'envisager ce système que pour des bâtiments très bien isolés, particulièrement au niveau des surfaces vitrées. Très bien isolés et très inertes, ce sont donc des bâtiments dont la température intérieure est très stable. Plus besoin d'une régulation pointue, ni même d'intermittence de chauffe journalière.
Par principe, il s'agit d'un stockage de chaleur anticipé. Vu la difficulté de gérer les apports en fonction de la charge du lendemain (soleil ?), le chauffage de base sera donné par l'alimentation continue du réseau à une température très faible (de l'ordre de 28°C par -10° extérieur). La température de surface n'est alors que de 2 degrés plus élevée que la température ambiante. A comparer avec le chauffage par le sol traditionnel dont l'eau d'alimentation est de 45°C et la température de sol atteint 29°C max. Une technique consiste alors à compléter ce chauffage de base par un deuxième réseau plus dense et à température plus élevée, dans la zone de bord (1 m à 1,5 m le long des façades).
Mais le souhait de placer une "dalle flottante" (pour limiter la nuisance acoustique éventuelle créée par le bruit des pas) peut modifier le projet. On arrive alors à un choix de plusieurs solutions :
- Chauffage/refroidissement de base dans la dalle et appoint de chauffage dans la chape en bordure (avec de l'eau à plus haute température,
- Chauffage/refroidissement de base dans la dalle, appoint de chauffage dans la chape en bordure et chape flottante globale,
- Chauffage à plus haute température dans la chape flottante et refroidissement par la dalle :
Remarque : s'il existe des parois vitrées fort importantes, il est conseillé de briser l'effet de l'air froid "coulant" le long du vitrage par la pose de montants horizontaux.
Une très bonne adaptation aux techniques de chauffe à basse température
Chaudières à condensation, pompes à chaleur, voire capteurs solaires seront très heureux de cette basse température de chauffage qui optimalise leur rendement !
Le schéma ci-dessous est proposé par un constructeur allemand. Il permet le chauffage par pompe à chaleur, le refroidissement libre par un échangeur vers les sondes géothermiques, éventuellement assisté par le fonctionnement réversible de la pompe à chaleur. C'est ce type d'installation qui a été installé dans le nouveau siège social de Viessmann à Roeselaere, mais la pompe à chaleur n'a jamais travaillé en froid, l'eau sortant toujours du sol à 10°C !
Le schéma ci-après, plus complet, permet un fonctionnement mixte en mi-saison : une chaudière ("Kessel") alimente la zone périphérique en chaleur, alors que simultanément, la zone centrale est refroidie par l'échangeur dans le sol.
Prédimensionnement |
La puissance d'une dalle refroidissante dépend de l'épaisseur et des caractéristiques thermiques des composants de la dalle,
- du diamètre des tuyaux,
- de la longueur totale du réseau dans le local,
- de l'entre distance entre les tuyaux (pas de pose de la grille),
- de la température de l'eau entrant dans la dalle,
- du débit d'eau.
Il existe une méthode française (R. Cadiergues et F. Clain) qui permet de prédimensionner les planchers chauffants et refroidissant. Une méthode européenne existe pour le dimensionnement des planchers chauffants mais n'est pas adaptée aux planchers refroidissant. Les distributeurs de ce type de système proposent généralement un logiciel permettant le dimensionnement de leurs équipements.
Coefficients d'échanges superficiels
Les puissances, frigorifiques ou calorifiques, sont directement liées aux coefficients d'émission de la surface vers l'ambiance. Voici les évaluations données par un constructeur pour des conduits de 20 x 2,3 mm, écartés de 150 mm. Elles sont données sur base de coefficients d'émission de surface suivants :
Refroidissement | Régime d'eau : départ 16°C - retour 20°C Coefficient d'échange superficiel au-dessus de la dalle : 7 W/m²KTempérature ambiante : 26°C Humidité relative : 50 % Coefficient d'échange superficiel sous la dalle : 11 W/m²K |
Chauffage | Régime d'eau : départ 30°C - retour 26°C Coefficient d'échange superficiel au-dessus de la dalle : 11 W/m²KTempérature ambiante : 20°C Humidité relative : 50 % Coefficient d'échange superficiel sous la dalle : 7 W/m²K |
On y retrouve la conséquence logique de l'augmentation de l'échange par convection de bas en haut (la chaleur peut monter naturellement).
Exemple 1
 | Soit une dalle de béton de 30 cm, recouverte d'un tapis de 1,5 cm (lambda = 0,15). |
En mode refroidissement | |
 | T° départ d'eau = 16°C T° surface supérieure = 23,1°CT° retour d'eau = 20°C T° ambiante = 26°C (!) T° surface inférieure = 22,6°C Puissance totale refroidissement : 57 W/m² 37 W/m² vers le bas et 20 W/m² vers le haut. A comparer avec des plafonds froids qui apportent 80 W/m²... |
En mode chauffage | |
 | T° départ d'eau = 28°C T° surface supérieure = 21,6°CT° ambiante = 20°C T° surface inférieure = 23,7°C Puissance totale de chauffage : 40 W/m² dont 22 W/m² vers le bas et 18 W/m² vers le haut A comparer avec un chauffage par le sol "traditionnel" qui, avec une température de surface à 29°C, apporte 90 W/m²... |
Dalle flottante ?
Si une dalle flottante (et son matériau résilient intermédiaire...) est disposée sous le tapis, les puissances évoluent comme suit :
- en froid : 8 W/m² vers le haut et 40 W/m² vers le bas.
- en chaud : 6 W/m² vers le haut et 23 W/m² vers le bas.
Exemple 2
 | Soit une dalle de béton de 30 cm recouverte d'un faux plancher et d'un tapis. |
En mode refroidissement | |
 | T° départ d'eau = 16°C T° surface supérieure = 24,9°CT° retour d'eau = 20°C T° ambiante = 26°C (!) T° surface inférieure = 22,4°C Puissance totale refroidissement : 47 W/m², 40 W/m² vers le bas et 7 W/m² vers le haut. |
En mode chauffage | |
 | T° départ d'eau = 28°C T° surface supérieure = 20,6°CT° ambiante = 20°C T° surface inférieure = 23,8°C Puissance totale de chauffage : 29 W/m² dont 23 W/m² vers le bas et 6 W/m² vers le haut La lame d'air joue son rôle d'isolant... |
Dimensionnement de l'échangeur de sol
Pour le dimensionnement des collecteurs de sol, des réfrigérateurs de plaques de fond ou de réservoirs de fondations, il est possible de consulter la DIN ISO EN 13370 "Transmission de chaleur par le procédé de calcul terrestre".
L'objet de cette norme est l'examen du transfert de la chaleur en tenant compte des paramètres (tuyaux, isolation, masse géométrique du bâtiment, etc) et de la conduite d'exploitation. permettent d'ailleurs des affirmations concernant la capacité d'incorporation estivale d'un réfrigérateur de sol.
La ligne directrice VDI 4640 "utilisation thermique du sous-sol" convient pour l'évaluation du rendement (puissance) d'un chauffage. De plus, elle fournit des indices de planification concernant les permissions et les conditions additionnelles liées à l'environnement mais (à notre connaissance en octobre 2003) elle n'aurait pas encore été adaptée sous l'aspect "été" du réfrigérateur.
D'après la norme DIN ISO EN 13370 (traduction non officielle !), les tableaux suivants donnent une vue d'ensemble sur les capacités d'extraction des collecteurs de chaleur et des sondes géothermiques (capacité des pompes de chaleur jusqu'à max. 30 kW) :
> S'il s'agit de collecteurs situés à côté du bâtiment (en W/m²) :
Puissance d'extraction thermique en W/m² | ||
Sous-sol | Exploitation 1800 h / saison | Exploitation 2400 h / saison |
Sol sec, non cohérent | 10 | 8 |
Humide, cohérent | 20 ... 30 | 16 ... 24 |
Sable, gravier, imbibés d'eau | 40 | 32 |
> S'il s'agit de sondes géothermiques (en W/m courant) :
Puissance d'extraction thermique en W/m courant | ||
Sous-sol | Exploitation 1800 h / saison | Exploitation 2400 h / saison |
Sédiments secs et peu conducteurs (Lambda < 1,5 W/m.K) | 25 | 20 |
Roche, sédiments imbibés d'eau (Lambda > 1,5 ... 3 W/m.K) | 60 | 50 |
Roche dure très conductrice (Lambda > 3 W/m.K) | 84 | 70 |
L'adaptation des calculs détaillés est de plus indiquée dans les cas suivants :
- Modification des heures de services des pompes à chaleur par rapport aux hypothèses de base.
- Plus grande nécessité de chaleur pour la préparation d’eau chaude.
- Effet régénérateur du sol suite à un apport de chaleur par réfrigération de locaux ou à un rechargement thermique solaire.
- Grande influence des eaux souterraines (nappe phréatique).
Les valeurs de référence pour les capacités d'extraction de chaleur en hiver ne sont pas directement applicables à l'activité en été. Différentes causes sont à la base des écarts entre les capacités d'extraction et d'incorporation :
- Lors du fonctionnement en hiver, une couche de glace se forme autour de la sonde ou des tuyaux, et influence favorablement la transmission thermique par conduction. En été, le sol peut au contraire sécher davantage, ce qui est défavorable.
- Les couches terrestres proches du sol sont soumises à de si fortes influences climatiques qu’il faudrait parler non pas d’éléments de construction thermiques mais plutôt d’éléments de construction solaires-thermiques dans le cas de collecteurs de terre classiques non bâtis.
Pour l'évaluation de la capacité de sondes géothermiques et de pieux d'énergie dans le processus de réfrigération, un constructeur conseille :
- Vu les raisons énoncées précédemment, de mettre les capacités d’incorporation (été) égales à 70 % des capacités d’extraction de chaleur énoncées dans la VDI 4640.
- De valoriser si possible l'existence d'une nappe souterraine, qui suite à l’humidification des couches terrestres en dessous des fondations, améliore la conductibilité thermique. Il en résultera également des capacités de réfrigération plus constantes.
- Une distance de pose entre les tuyaux ne dépassant pas 15 cm.
- Des phases de régénération (suite à l'arrêt du système en journée ou suite à une réduction de la nécessité de froid (journées fraîches d’été)) qui améliorent la capacité de rendement.
Circulation d'eau
La vitesse minimale de l'eau est de 0,35 m/s pour assurer le régime turbulent. La vitesse maximale est de 0,75 m/s pour éviter le bruit.
Régulation |
Nous n'avons pas d'expérience par rapport à ce système. Nous ne pouvons que reprendre ci-dessous les propos d'un constructeur.
Une grande capacité d'autorégulation
Le principe de base de l'activation au coeur du béton, càd utiliser une masse de réservoir active pour équilibrer la température de la pièce durant la journée, nécessite une régulation simple : on peut se baser sur l'effet "autorégulateur" lors de températures d'eau moyennes (16 - 28°C) aux alentours de la valeur prescrite (théorique) de la température du local (20-24°C).
Différentes raisons indiquent néanmoins qu'il ne faut pas se passer totalement d'une régulation :
- l’augmentation de rendement via des températures d’eau faibles ou élevées,
- la condensation liée à de faibles températures de l’eau,
- la gestion de l'intermittence pour l’économie d’énergie, ...
Un découpage par zones thermiques homogènes
Une régulation par locaux individuels avec l'activation au coeur du béton n'est pas sensée, mais le partage du réseau en zones ne doit pas seulement prendre en compte les différences d'orientation et donc d'apports solaires (nord-sud, est-ouest), mais aussi les variations de charges internes (personnes, éclairage, machines) et les pertes de transmission en hiver (pièces du coin plus défavorisées). Les associations et les liaisons fonctionnelles entre réseaux devraient pouvoir idéalement être modifiées en cours de vie du bâtiment.
Le software de gestion de l'installation devrait être modifiable et optimisable : les différents paramètres, les intervalles de temps et de température ne devraient pas être programmés définitivement mais adaptables manuellement. Généralement une optimisation ou une modification des règles de paramètres devrait encore être possible après la mise en service et durant le fonctionnement.
Pour la régulation il devrait être possible de modifier les paramètres suivants :
- durée de service,
- température de l’eau,
- débits d’eau
Régulation des heures de service
Un avantage de l'activation au coeur du béton est qu'il suffit dans de nombreux cas de refroidir activement pendant une partie de la journée. Dans ce cas une simple mise en circuit temporaire suffit.
Il peut être avantageux d'activer uniquement en dehors des heures d'utilisation (la nuit...). Il est alors possible de profiter de tarifs de courant moins coûteux pour les compresseurs de froid, de profiter de la température extérieure nocturne pour refroidir et de diminuer la consommation de la pompe de circulation.
De même, en cas de refroidissement supplémentaire via une installation à air, la machine de refroidissement ne doit pas être dimensionnée en fonction de la somme des besoins (activation au coeur du béton + installation à air) mais d'après le plus grand besoin.
Régulation de la température de l'eau
Une régulation sur base de la température extérieure ( d'après une courbe de chauffe) est recommandée.
Dans ce cas l'inclinaison de la courbe est très petite. La possibilité d'intégrer une température d'ambiance dans l'algorithme de réglage existe également.
Le constructeur conseille de réguler la température moyenne de l'eau. L'expérience acquise depuis des années avec le chauffage par le sol a démontré les avantages de ce réglage. Lors d'une régulation de la température moyenne de l'eau (valeur moyenne départ – retour), en cas d'une charge de refroidissement élevée (rayons de soleil, personnes), la température de départ va diminuer automatiquement pour garder la température de l'eau moyenne constante. Tandis que si l'on régule la température de départ, la température moyenne de l'eau augmente et le rendement diminue.
Le diagramme ci-dessous montre les résultats d'un calcul de simulation lors d'une activité de service de 18h à 6h.
Le tableau indique une comparaison de la régulation de la température de l'eau :
- série 1 : température de départ Tvl en fonction de température du point de rosée (= de condensation) T tp
- série 2 : température de départ Tvl en fonction de la température extérieure (T aussen)
- série 3 : température moyenne de l’eau Tm en fonction de la température extérieure (T aussen)
- série 4 : température moyenne de l’eau constante Tm = 22°C
- série 5 : température moyenne de l’eau constante Tm = 20°C
- série 6 : température moyenne de l’eau constante Tm = 18°C
La régulation de la température de départ d'après la température extérieure (deuxième série de résultats) donne quasi la même fréquence de température de pièce que la réglementation de la température moyenne de l'eau d'après la température extérieure (troisième série de résultats), mais avec une dépense d'énergie plus élevée pour les pompes.
La meilleure capacité de refroidissement est obtenue en combinant la régulation avec celle de la température de condensation (première série de résultats): s'il n'y a pas de risque de condensation, on peut descendre de quelques degrés la température de l'eau mais il ne faut pas trop jouer avec ce facteur car le climat de nos régions est fort variable et l'inertie de la dalle est énorme !
Par contre, une régulation de départ d'eau constante est inadaptée : lors d'une température moyenne d'eau constante avec une température de l'eau de 18°C, il fait souvent trop froid dans la pièce alors qu'à 22°C il fait souvent trop chaud (3 dernières séries de résultats).
Service intermittent
D'après ce constructeur, des analyses ont montré qu'il est possible d'arrêter les pompes de circulation sans grande diminution de productivité (la pompe est arrêtée pendant 45 min ou 30 min par heure). Sur base de calculs de simulation dynamique, la température de la pièce est quasi la même mais les dépenses d'énergie pour les pompes sont beaucoup plus faibles.
Pendant l'arrêt de la circulation (30 ou 45 min par heure), la chaleur dans le béton continue à circuler vers l'espace des tuyaux refroidis. Lors d'un nouveau démarrage du débit d'eau, une capacité de refroidissement proportionnellement plus importante se met en place grâce à la différence de température plus élevée eau-béton. Les variations de température dans le coeur du béton ne se répercutent presque pas jusqu'à la superficie des pièces en raison de l'inertie. C'est pourquoi la capacité de réfrigération reste sensiblement la même et que les interruptions dans le transport de chaleur/de froid n'ont pratiquement pas d'influence sur la pièce.
Gestion du risque de condensation
Avec un système de refroidissement dans la dalle, celle-ci étant plus froide que l'ambiance, il existe un risque de condensation sur la paroi. La condensation peut avoir pour conséquence le développement de moisissures sur certaines surfaces si la condensation se reproduit régulièrement. Si elle intervient sur un sol, le sol mouillé eut être glissant et donc dangereux pour les occupants.
Le risque de condensation est néanmoins limité.
Le taux d'humidité d'un local dépend non seulement du taux d'humidité extérieur, mais également du dégagement d'eau dans le local . Prenons l'exemple d'un local type de bureau individuel (occupation : 70 g/h.personne à 26°C , plantes, etc.). Si la ventilation apporte 25 m³/h d'air neuf, l'humidité absolue du local est en moyenne supérieure de 3 g/kg à l'humidité absolue de l'air extérieur.
Si la température du plafond est de 22°C (température d'équilibre pour de l'eau entrant à 16°C dans la dalle et une ambiance à 26°C ), le risque de condensation apparaît si l'humidité ambiante dépasse 16,7g/kg, soit si l'humidité extérieure dépasse (16,7g/kg – 3 g/kg =) 13,7 g/kg. Ainsi, pour une année moyenne en Belgique, le point de condensation n'est dépassé que 12 heures sur 8760 par an. Il n'a pas été dépassé pendant la période de canicule de juin 1976, similaire à celle que nous avons connue en 2003.
Si, en mi-saison ou en hiver, la température du plafond est de 20°C (température d'équilibre pour de l'eau entrant à 18°C dans la dalle et une ambiance à 22°C ), le risque de condensation apparaît si l'humidité ambiante dépasse 14,7g/kg, soit si l'humidité extérieure dépasse (14,7g/kg – 3 g/kg =) 11,7 g/kg. Pour une année moyenne en Belgique, l'humidité extérieure ne dépasse jamais ce niveau entre début octobre et fin mai.
Le risque de condensation sur les parois est donc très faible dans les locaux tels que les bureaux et les chambres, même si l'air neuf n'est pas déshumidifié. De plus, lors d'une augmentation d'humidité rapide dehors ou par des sources internes, l'humidité dans la pièce n'augmente que lentement à cause de la grande capacité d'absorption des plafonds, murs et mobiliers.
Par contre, dans des salles de réunion ou des cafétéria où le dégagement d'humidité est plus important, l'importance de la condensation en cas d'occupation exceptionnelle (ou de défaut de ventilation) sera plus grande et aura donc des conséquences plus sérieuses. Mais on peut imaginer que dans ces locaux un climatiseur d'appoint soit nécessaire et qu'il joue le rôle de déshumidificateur (T° d'évaporateur généralement très basse vu la détente directe et la compacité de l'échangeur).
Résultats |  |
Voici le relevé de mesures dans un bâtiment à Stuttgart, proposé par un constructeur.
Y sont repris : la température extérieure (avec des pointes dépassant 35°C !), la température intérieure (maximum de 26°C) et la température du point de rosée de l'ambiance.
On perçoit clairement l'effet stabilisateur de l'inertie du bâtiment. En quelque sorte, on pourrait dire que le "slab cooling" est une technique qui renforce l'inertie des parois !
On perçoit clairement l'effet stabilisateur de l'inertie du bâtiment. En quelque sorte, on pourrait dire que le "slab cooling" est une technique qui renforce l'inertie des parois !
Slab cooling ou plafonds froids ? |
Dalle, plafond, ou poutre froide ?
Il apparaît clairement que la puissance émise par une "dalle froide" est faible par rapport à celle d'un plafond froid traditionnel (de l'ordre de moitié). Elle présente un temps de réponse également très élevé et sera donc peu efficace pour gérer un afflux de soleil soudain. Il suffit de voir la température de surface inférieure de la paroi (22,5° pour 26° ambiant...) pour se rendre compte que la réponse va manquer de pêche !
Par contre, la dalle froide possède l'avantage de stocker l'énergie frigorifique. C'est ainsi qu'elle va pouvoir valoriser au mieux le froid créé durant la nuit : soit par passage dans un échangeur direct, soit par utilisation d'une machine frigorifique avec un très bon rendement.
Si l'eau provient d'une nappe phréatique ou d'une sonde géothermique, il ne semble pas fort intéressant de passer au système de refroidissement par dalle puisque la puissance frigorifique est à disposition également en journée.
On arrive donc à différents types de configuration, dont :
 |  |
Un refroidissement de nuit sur l'air extérieur, assisté par une machine frigorifique en période de canicule. | Un refroidissement 24h/24 via des plafonds froids, dont le froid est capté sur des sondes enterrées. |
m
", indice de performance) sur base du rapport entre l'énergie thermique utile délivrée au condenseur par rapport à l'énergie électrique fournie (et payée) au compresseur.
