Labyrinthe thermique et simulation par CFD : le labyrinthe thermique, un échangeur géothermique méconnu

Tout bâtiment doit bénéficier des bienfaits de l’air neuf tant pour le besoin physiologique des usagers que pour extraire l’excès d’humidité, les mauvaises odeurs et toute la famille des composés organiques volatils présents dans l’air ambiant. Insuffler de l’air neuf dans le bâtiment implique nécessairement de réchauffer ou de rafraîchir cet air selon la saison et les besoins du bâtiment. Dans ce cadre, et pour prendre en compte le sujet de la maîtrise de l’énergie, il s’agit de décrire un échangeur de chaleur géothermique méconnu en France. Fréquemment mis en pratique dans les pays germanophones mais aussi en Corée du Sud, il est nommé «labyrinthe thermique». Le procédé de transfert de chaleur est identique à celui du puits canadien, dont l’objet consiste à échanger de la chaleur entre l’air introduit dans une canalisation et le sous-sol en contact avec celle-ci, la conduite étant remplacée par un couloir. Dans un premier temps, nous décrirons la mise en œuvre d’un labyrinthe thermique ; puis dans un second temps, nous calculerons le gain thermique de cet échangeur de chaleur géothermique. Cet article vise aussi à attirer l’attention du lecteur sur toutes les possibilités offertes aux concepteurs de bâtiment par la simulation numérique de type CFD, acronyme de computational fluid dynamics ou simulation numérique de mécanique des fluides.