Même à la faible profondeur de dix mètres, la température du sol est quasi constante, entre dix et quinze degrés Celsius. Fichés dans le sol jusqu’à quelques dizaines de mètres, les pieux géothermiques ont une double fonction : ils constituent les fondations d’un bâtiment, et ils permettent également de le chauffer ou le rafraîchir.
L’échange de chaleur s’effectue à travers la paroi en béton armé du pieu via un fluide qui circule dans un réseau de tubes flexibles, appelé tubes échangeurs fixés à la cage d’armatures de la fondation.
En tête de chaque pieu, les réseaux convergent vers une pompe à chaleur qui transfère cette énergie vers l’intérieur du bâtiment, pour le chauffer l’hiver et le rafraîchir l’été.
Réseau de tubes d’échangeurs dans la cage d’armature
© Pinto
Pieux géothermiques
Pour que le dispositif soit efficace, le sol doit présenter une bonne conductivité thermique et être saturé d’eau : une étude détaillée du terrain est donc nécessaire pour déterminer la pertinence d’une installation de pieux géothermiques.
Les déformations induites par le réchauffement ou par le refroidissement du fluide circulant dans les pieux doivent être prises en compte lors de leur dimensionnement pour ne pas affecter la stabilité du bâtiment.
Les tubes échangeurs de chaleur peuvent également être installés dans d’autres types de fondations, avec cage d’armatures. La Tour Odéon à Monaco intègre par exemple 20 kilomètres de tubes dans ses parois moulées et ses pieux de fondations.