Échangeurs verticaux

Sur la plate-forme : 3 sondes isolées (2 sondes de 50 m de profondeur, 1 sonde de 100 m) et 1 champ de 13 sondes disposées en étoile

Ces sondes géothermiques verticales sont constituées d'un double tuyau en U mis en place dans des forages verticaux et dans lesquels circule un fluide caloporteur en boucle fermée (généralement un mélange eau – monopropylène glycol). Comme le recommande la norme NF X 10-970, une cimentation de ces forages sur toute leur hauteur a été réalisée afin d’assurer un bon échange thermique et d’éviter la mise en communication de différents niveaux aquifères.

Une des sondes est constituée d'un tuyau coaxial  en 5 tubes (voir ci-dessous).

 

Dans le cadre du projet VERTHYGE, 3 piézomètres ont été installés avec ces échangeurs afin d'analyser l'impact de l'hydrogéologie et de la géologie sur les performances des sondes géothermiques.

 

Le projet ABC STORAGE a permis l'installation d'un champ de 13 sondes verticales dans le but de mesurer et d'améliorer la capacité de stockage de chaleur ou de froid en sous-sol.

Des modélisations ont été effectuées en amont pour déterminer la meilleure configuration du champ de sondes prenant notamment en compte la profondeur des sondes, leur agencement et leur espacement. La configuration retenue est : 13 sondes agencées sous forme d'étoile (pour retenir la chaleur ou le froid en sous-sol tout en réduisant l'influence des échanges entre les sondes), installées à 100 m de profondeur et espacées de 4,5 m.

De plus, différents modes d'installation ont été testés :

  • En positionnant ou non, des écarteurs entre les tubes des tuyaux double U : les perfomances des sondes augmentent avec les écarteurs qui permettent de bien positionner les tubes lors du forage (ceci évite que les tubes s'enroulent, s'écrasent ou se pincent).
  • En injectant ou non, du coulis géothermique amélioré : le coulis amélioré offre de meilleurs résultats de transfert thermique.

Caractéristiques et spécifités de ce type d'échangeurs :

  • Installation généralement jusqu’à 100 m de profondeur.

  • Puissance maximale extractible de 20 à 100 W par mètre foré suivant la géologie et les conditions d’exploitation.

  • Au-delà de 10 m de profondeur : température stable été comme hiver.

  • Intervention obligatoire d’une machine de forage augmentant le coût
    d’installation.

Dernière mise à jour le 02.11.2020