Les bâtiments d'Evanston installent des pompes à chaleur géothermiques et tentent d'améliorer l'efficacité énergétique

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Cet été n'a pas été normal. Les jours les plus chauds des 100 000 dernières années ont été enregistrés surquatre jours consécutifs début juillet . La fumée toxique des incendies de forêt au Canada a parcouru des milliers de kilomètres, empoisonnant l'air à Chicago, à New York et ailleurs. Les gens, en particulier ceux ayant des problèmes de santé, ont reçu pour instruction de rester à l’intérieur – une mesure qui n’est pas sans rappeler la pandémie qui a tué des centaines de milliers d’Américains en 2020. Cependant, contrairement au COVID-19, qui pour beaucoup a été combattu avec des vaccins et un masque N95, le changement climatique est là pour rester.

De nombreuses personnes – des propriétaires et promoteurs de condominiums aux consultants et architectes – ont commencé à réfléchir à ce qu’elles peuvent faire pour réduire leur empreinte carbone. À Evanston, une solution innovante consiste à installer un système de chauffage et de climatisation géothermique. La technologie géothermique existe depuis les années 1950, mais n’a commencé que récemment à gagner du terrain en tant que source d’énergie renouvelable viable. Quatre emplacements à Evanston – deux résidentiels et deux institutionnels – ne sont que quelques-uns des nombreux endroits qui se tournent vers l'énergie géothermique.

La véritable énergie géothermique, couramment utilisée dans des endroits comme l'Islande, la Nouvelle-Zélande et les Philippines, tire parti de réservoirs d'eau chaude situés à différentes profondeurs sous la surface de la Terre. Les températures peuvent varier de 300 degrés à plus de 700 degrés Fahrenheit.

Cependant, ce niveau d'énergie géothermique ne peut pas être trouvé à Evanston. Ici, la chaleur du sol à cinq pieds de profondeur est constante de 55 degrés Fahrenheit. Cela nécessite un autre type d’énergie géothermique : les pompes à chaleur géothermiques (GSHP). Ils peuvent être installés de différentes manières, mais à Evanston, les concepteurs utilisent généralement un système de boucle verticale.

"Pour un système vertical, des trous (environ quatre pouces de diamètre) sont percés à environ 20 pieds de distance et à une profondeur de 100 à 400 pieds", explique leSite Web du Département américain de l'énergie. « Deux tuyaux, reliés au fond par un coude en U pour former une boucle, sont insérés dans le trou et jointoyés pour améliorer les performances. Les boucles verticales sont reliées à des tuyaux horizontaux, placées dans des tranchées et reliées à la pompe à chaleur électrique du bâtiment.

En hiver, le liquide antigel présent dans les conduites souterraines transfère la chaleur souterraine plus chaude à l'échangeur thermique de la pompe à chaleur du bâtiment, qui réchauffe l'air du bâtiment. En été, l’inverse se produit : la pompe à chaleur extrait la chaleur de l’air du bâtiment et la transfère sous terre à travers le fluide présent dans les tuyaux, refroidissant ainsi le bâtiment.

Les GSHP sont de plus en plus courantes à l'échelle mondiale, l'Agence internationale de l'énergie rapportant que les ventes mondiales de pompes à chaleur ont augmenté de 11 % en 2022, soit la deuxième année consécutive de croissance à deux chiffres. En outre, le ministère de l'Énergie déclare qu'environ 50 000 pompes à chaleur géothermiques sont installées chaque année aux États-Unis.

L'une de ces nouvelles pompes à chaleur appartient à Bill et Eleanor Revelle, résidents de longue date d'Evanston. Bien qu'ils aient construit leur remarquable maison économe en énergie au bord du lac en 2002, ce n'est que cette année qu'ils ont décidé d'investir dans un GSHP.

La maison des Revelles surplombe le lac Michigan à travers des fenêtres à triple vitrage, avec des plantes indigènes vibrantes qui fleurissent dans la cour. Avec tout, des capteurs d'eau chaude solaires dans leur allée aux bardeaux photovoltaïques sur le toit et aux toilettes à double chasse dans leurs salles de bains, cette propriété reflète un équilibre entre nature, ingénierie et architecture. Il est construit sur la durabilité. Les bardeaux photovoltaïques du toit produisent 85 % de l’électricité utilisée dans la maison et contribuent à alimenter la nouvelle pompe à chaleur.

«[L'architecte Ellen Galland, Eleanor et moi] voulions construire la maison la plus éconergétique que nous puissions construire à l'époque», explique Bill Revelle.

Les Revelle – Eleanor, membre du conseil municipal du deuxième quartier, et William, professeur de psychologie à l'Université Northwestern – n'ont épargné aucune dépense pour construire leur maison de manière durable. Pourtant, pendant 20 ans, ils ont utilisé le gaz en complément de leur énergie solaire. En effet, ils pensaient qu'un GSHP ne serait pas bénéfique pour l'environnement à installer lors de la construction de la maison en 2002.