Réalisation d`un forage géothermique - BLUG-UBLG

2/12/2010
Réalisation d’un forage
géothermique
Les différents types de géothermie
•
la géothermie très basse énergie (T° < 30 °)
•
la géothermie basse énergie (T° de 30 à 90° C)
•
la géothermie haute énergie (T° > 150 ° C)
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La géothermie très basse énergie
• exploitation d’une source présentant une T°<30°
• ne permet pas une utilisation directe de la
chaleur par simple échange
• nécessite la mise en œuvre de pompes à
chaleur qui prélèvent cette énergie à basse
température pour l’augmenter à une
température suffisante pour le chauffage
2 types de ressources exploitées
• l’énergie naturellement présente dans le soussol
• l’énergie emmagasinée dans les nappes
aquifères
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Gradient géothermique
• A 10 m de profondeur la température moyenne
du sol varie de 10 à 12° C.
• Cette température augmente d’environ
tous les 100 m
3° C
Les techniques pour prélever cette
chaleur renouvelable
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Le forage destiné au captage des eaux
souterraines
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Le forage destiné au placement des
sondes géothermiques verticales
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Le forage destiné au captage des
eaux souterraines
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Avantages :
COP élevé
Encombrement réduit
Permet dans certains cas de fournir de grosses puissances
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Inconvénients :
Quantité de la ressource incertaine
Profondeur des ouvrages et coûts d’exploitation
Qualité minéralogique de l’eau
Problématique du rejet des eaux
Réglementation
Le forage destiné au placement des
sondes géothermiques verticales
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Avantages :
COP élevé
Encombrement réduit
Les SGV peuvent être installées dans pratiquement tous les types
de formations géologiques
Présence d’une nappe aquifère non indispensable
Matériaux quasiment inaltérables
Pas d’incidence sur la ressource en eau
Possibilité d’inverser le système en été
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Inconvénients :
Coût relativement élevé pour les fortes puissances
Dimensionnement
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Description du capteur vertical
Dimensionnement
• Calcul de la puissance froid de la pompe a
chaleur
P froid = Pchaud - Pélec
• Calcul de la puissance électrique de la pompe a
chaleur
P élec = Pchaud / COP
• Puissance que l'on peut extraire du sol
Moyenne : 50 W/ml de forage
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Exemple
• Soit une PAC d’une puissance thermique de 11,8 kW avec
un COP de 4,5
- P élec = 11,8/4,5 = 2,6 kW
- P froid = 11,8-2,6 = 9,2 kW
Le capteur doit extraire 9,2 kW du sol.
Profondeur du forage :
9200 W/50 W = 184 m
Il faudra réaliser 2 forages géothermiques de 92 mètres
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Les étapes d’un forage : aspects
pratiques et maîtrise technique
– les données géologiques (banque de données,
expérience)
– l’accès – la taille des engins – la mise en place des
machines
– les projections d’eau et de débris de forage (capteurs
de sédiments, bâche de protection, fosse de
décantation)
– le contrôle des venues d’eau, de la présence de
plusieurs aquifères
– la mise en place des sondes géothermiques
(dérouleurs, protection)
– la mise en place des matériaux de remplissage
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