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Les bâtiments résidentiels peuvent être rafraîchis au moyen de ce que l'on appelle le géocooling (également appelé freecooling). Ce système consiste à évacuer la chaleur d’un bâtiment (généralement par le plancher) et de la transférer dans le sol, au moyen de sondes géothermiques verticales (SGV). Les données permettant d’évaluer l’efficacité réelle de tels systèmes sont cependant encore lacunaires, et l’efficacité n’est souvent estimée que de façon très approximative. Des données et analyses tirées d’un cas réel peuvent donc fournir des indications intéressantes aux constructeurs d'une part, mais aussi aux acteurs qui définissent les stratégies et les politiques énergétiques, d’autre part. De plus, le retour d'expérience, et la quantification du potentiel réel de rafraîchissement par le plancher, permettent de tirer des leçons sur les aspects essentiels et les contraintes liés à la conception correcte de systèmes similaires. Partant de ces constats, cette étude a pour but d’explorer et de déterminer :
• l'efficacité et le potentiel de la technologie du géocooling,
• la quantification réelle d'une recharge thermique du sol par le géocooling,
• l'évacuation de la chaleur (rafraîchissement) des appartements,
• les limites et l'efficacité d’un système de distribution/évacuation de chaleur par le sol, en étudiant un cas réel situé au sud des Alpes.
La possibilité d'étudier un tel système à l'échelle 1:1 a été donnée grâce à la construction d’un nouveau bâtiment résidentiel à Lugano, combiné à un champ de 13 sondes géothermiques verticales. Le système étudié est capable de satisfaire les besoins de chauffage et de rafraîchissement, ainsi que de l'eau chaude sanitaire (ECS), des 46 appartements, le tout grâce à l'énergie géothermique. Le concept énergétique consiste à exploiter, durant l’été, la différence naturelle de température entre l'air à l'intérieur des appartements (haute) et le sous-sol (basse), sans avoir besoin d'une pompe à chaleur réversible (machine de rafraîchissement). De plus, en injectant cette chaleur dans le sol pendant les mois d'été, il est possible de le "régénérer thermiquement" (en hiver, les pompes à chaleur extraient cette chaleur du sol pour chauffer le bâtiment). Cette étude a pour but de démontrer, d’une part, que le sol peut être efficacement régénéré pendant les mois d'été, après l'extraction de la chaleur du sol pendant les mois d'hiver, et, d’autre part, que les appartements peuvent être agréablement rafraîchis en été, tout en ne consommant que très peu d'énergie. Le monitoring a commencé avec la saison d'été 2016, et s'est terminé avec la saison d'été 2019. Au cours des deux premières années de suivi, plusieurs critiques liées à des aspects opérationnels ont été formulées par les habitants. Ces critiques ont été documentées et des solutions ont généralement pu être trouvées. L'efficacité énergétique et le confort intérieur ont ainsi été améliorés, et des informations intéressantes ont pu être recueillies, qui seront utiles pour des futurs projets.