Lutter contre les îlots de chaleur urbains : évaluation du potentiel des systèmes de pompe à chaleur géothermique à boucle ouverte au Canada

Lee, Victoria (2025). Lutter contre les îlots de chaleur urbains : évaluation du potentiel des systèmes de pompe à chaleur géothermique à boucle ouverte au Canada Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 114 p.

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Résumé

Les aquifères urbains présentent un fort potentiel pour une climatisation durable afin de lutter contre les îlots de chaleur urbains (ICU), bien que cette utilisation ait été peu étudiée jusqu’à maintenant. Cette étude présente une évaluation de la pertinence d’utiliser des aquifères pour la climatisation via des systèmes de pompe à chaleur géothermique d’aquifère (GWHP) dans 10 grandes villes canadiennes. Un modèle numérique est ensuite développé pour la ville de Québec afin de comparer la performance et l’impact thermique de différents systèmes géothermiques à boucle ouverte. Un indice de favorabilité sous la forme d’un système de notation sur 5 points a été développé, intégrant l’information hydrogéologiques des aquifères, permettant de classer les villes. Les résultats montrent que Vancouver, Winnipeg et Kitchener/Waterloo/Cambridge obtiennent des notes élevées (≥4/5), tandis que celles de Toronto, Montréal, Calgary, Edmonton, Ottawa/Gatineau, Québec et Saskatoon sont modérées (entre 3/5 et 4/5). Par ailleurs, les travaux de modélisation ont examiné l’impact du « free cooling » (ou de la « climatisation libre », c’est-à-dire sans utilisation de pompe à chaleur). Les systèmes de stockage d’énergie thermique d’aquifère (ATES) surpassent légèrement la performance des GWHP grâce à des températures d’abstraction plus efficaces. Les deux types de systèmes montrent une meilleure performance en période estivale lors que la climatisation libre est envisagée. L’exploitation en mode 100 % « free cooling » permet d’obtenir un facteur de performance saisonnier (SPF) de 19,1, sans avoir d’impact significatif sur l’aquifère. Cette recherche offre des perspectives intéressantes pour l’utilisation durable des systèmes géothermiques à boucle ouverte pour la climatisation urbaine dans les climats froids.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Raymond, Jasmin
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Rivard, Christineet Newson, Juliet
Mots-clés libres:	aquifères; îlots de chaleur urbains; pompe à chaleur d’aquifère (GWHP); géothermie à boucle ouverte; adéquation des aquifères; impact thermique; FEFLOW; stockage thermique en aquifères (ATES); coefficients de performance (COP); facteur de performance saisonnier (SPF)
Centre:	Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt:	18 juin 2026 13:50
Dernière modification:	18 juin 2026 13:50
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/16830

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