Geowatt Engineering

Chauffer et refroidir

avec la géothermie: Ce qu'il faut savoir expliqué de manière compréhensible.

Chauffer et refroidir avec des sondes géothermiques

Les systèmes de sondes géothermiques sont le type de stockage géothermique le plus courant.

Les sondes géothermiques permettent d'exploiter thermiquement un grand volume de stockage de la manière la plus efficace possible.

Chauffer et refroidir avec des pieux énergétiques

Les pieux énergétiques sont généralement réalisés là où les sondes géothermiques ne sont pas autorisées.

Selon le sous-sol, les grands bâtiments doivent être fondés sur des pieux. Ces pieux peuvent être équipés d'échangeurs de chaleur afin d'extraire la chaleur et le froid du sous-sol.

Chauffer et refroidir avec un capteur horizontal

Activation thermique d'éléments de construction avec une puissance relativement faible.

Si aucune sonde géothermique ne peut être construite et qu'aucun pieu de fondation n'est nécessaire, une dalle de sol peut être directement équipée d'un échangeur de chaleur. La performance d'une telle activation thermique d'éléments de construction est toutefois limitée.

Chauffer et refroidir avec des installations d'eau souterraine

Les aquifères proches de la surface se prêtent bien à l'utilisation de la chaleur par des pompes à chaleur si la perméabilité est suffisante.

En règle générale, dans une telle installation, l'eau pompée dans un puits de prélèvement et refroidie doit être restituée à l'aquifère dans un système d'infiltration. Lors de la planification, il faut veiller à ce que l'eau infiltrée et refroidie ait le moins d'influence possible sur le puits de prélèvement.

Chauffer et refroidir avec des chauffages de parvis

Les accumulateurs géothermiques offrent la possibilité de maintenir les endroits critiques tels que les entrées de maison, les parvis, les chemins d'accès escarpés, etc. exempts de neige en hiver.

Une possibilité consiste à installer des serpentins de chaleur sous le revêtement, reliés à un accumulateur géothermique. La chaleur du revêtement peut ainsi être stockée temporairement en été, ce qui permet de maintenir la surface exempte de neige et de glace en hiver. L'énergie nécessaire ne sert qu'à alimenter la pompe de circulation.

Planification et assurance qualité selon SIA 384/6

Les installations géothermiques doivent non seulement garantir une certaine puissance thermique, mais aussi pouvoir extraire durablement la quantité d'énergie du sous-sol.

Selon la norme SIA 384/6, une installation de sondes géothermiques doit être planifiée pour au moins 50 années d'exploitation. Cela implique une vision à long terme pour toutes les phases du projet. La norme SIA 384/6, qui explique en détail les exigences dans toutes les phases d'un projet de sondes géothermiques, offre un soutien complet à cet égard.

Techniques de mesure

Etude préliminaire avec des méthodes de mesure spécifiques pour un projet géothermique sur mesure.

Test de réponse thermique (TRT)

Mesure de la conductivité thermique moyenne / résistance thermique du trou de forage

Pour pouvoir calculer le comportement thermique des sondes géothermiques sous l'effet de l'apport ou du prélèvement de chaleur, il faut connaître la conductivité thermique moyenne du sol sur la longueur de la sonde. Pour une première estimation, on peut utiliser une valeur basée sur une lithologie supposée. Selon la norme SIA 384/6, une telle valeur estimée doit être assortie d'une marge de sécurité.

Pour les installations plus importantes, il est toutefois judicieux de déterminer la conductivité thermique du sol au moyen d'un test de réponse thermique (TRT). Lors de la première SG d'un champ, une puissance thermique définie est appliquée en permanence pendant environ trois jours et la température du fluide de la sonde est mesurée en continu. L'évolution de la température du fluide permet ensuite de déterminer la conductivité thermique moyenne du sol ainsi que la résistance thermique du forage (effet de la configuration du tube en U et du remblayage).

Les données peuvent être stockées sur GEOWATTCORE en fonction du projet.

 

Test de réponse thermique avancé (eTRT)

Brevet européen EP 1959213 Mesure du profil de conductivité thermique / Identification des flux d'eau souterraine

Sur les sites présentant des conditions géologiques complexes, par exemple en cas d'augmentation brutale de la conductivité thermique lors du passage du quaternaire au tertiaire ou au cristallin, nous proposons un procédé breveté d'évaluation des tests de réponse thermique (TRT). Le résultat du test de réponse thermique étendu (eTRT) est un profil de conductivité thermique verticale dépendant de la profondeur. Il permet en outre d'identifier les flux d'eau souterraine. Avec cette méthode, il faut mesurer des profils température/profondeur continus avant et après le TRT. La méthode eTRT sert à optimiser la planification de champs de sondes géothermiques complexes, car le nombre et la profondeur des sondes géothermiques peuvent être adaptés aux conditions locales.

Les données peuvent être stockées sur GEOWATTCORE en fonction du projet.

 

Température du sous-sol

Mesure du profil de température du sous-sol dans les sondes géothermiques

La connaissance de la température locale du sol est, avec la conductivité thermique du sous-sol, une grandeur importante pour un dimensionnement correct d'une installation de sondes géothermiques. Habituellement, la mesure est effectuée environ une semaine après le remblayage dans la première sonde géothermique d'un champ. La condition préalable est que la sonde géothermique concernée soit encore librement accessible.

Les données peuvent être stockées sur GEOWATTCORE en fonction du projet.

 

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