Les systèmes géothermiques

Description des systèmes géothermiques

                Les systèmes géothermiques puisent leur énergie du sol. Non seulement le sol devient une sorte de batterie pour emmagasiner l’énergie, mais il peut y avoir un échange entre le bâtiment ou le procédé et le sol. Il est intéressant de noter que 46% de l’énergie solaire se dirigeant vers la Terre est absorbée par le sol. Le reste est réfléchi soit dans l’atmosphère ou dans l’espace. Pour un peu d’histoire, le plus ancien système géothermique remonte à 1912 en Suisse. Après cela, il a fallu attendre au milieu des années 1970 et 1980 pour que l’utilisation des systèmes géothermiques soit plus répandue sur le marché.

Qu’est-ce qu’un système géothermique? Un système géothermique utilise une technologie de chauffage et refroidissement pour pouvoir transférer la chaleur entre le sol et une charge qui peut être soit un bâtiment ou alors un procédé. Par exemple, lors de l’été il fait très chaud. Le système géothermique absorbe la chaleur de l’air en refroidissant la pièce et il la pompe dans la terre. Puis en hiver on réabsorbe cette chaleur qui a été pompée dans la terre puis on la retransfère dans le bâtiment ou le procédé pour permettre de garder une température agréable. Le transfère de chaleur se fait d’habitude à travers un réseau hydronique. L’eau est utilisée comme un fluide caloporteur pour transférer la chaleur entre le bâtiment et le sol. Ici on fait un usage d’une thermopompe eau à air ou eau à eau et le fait que la chaleur est prise et transférée dans le sol et que le circuit de la terre n’est pas exposé aux éléments extérieurs, le coefficient de performance des thermopompes est très élevé et reste stable durant les variations de température extérieures.

Un système géothermique est constitué d’une boucle sous-terraine et un échangeur qui est appelé un échangeur sous-terrain, une pompe à chaleur qui permet d’échanger la chaleur entre les boucles sous-terraines et la charge qui peut être un bâtiment ou un procédé et un système de distribution qui achemine la chaleur ou le froid vers les divers locaux d’un bâtiment. À une profondeur de 8 ou 9 mètres et plus la température du sol reste constante presque toute l’année. Un fait intéressant est que l’énergie solaire absorbée par le sol (46%) représente plus de 500 fois la quantité d’énergie requise par la population de la Terre.

Les avantages des systèmes géothermiques

Un système géothermique représente des avantages environnementaux. Il y a une moindre production de gaz à effet de serre. C’est aussi une énergie renouvelable. Il est vrai que l’installation d’un système géothermique peut demander des coûts capitaux élevés, mais les économies en chauffage et climatisation peuvent aller de 60% à 100% et on peut réduire la pointe de consommation d’électricité jusqu’à 35%. En plus des économies d’énergie, les systèmes géothermiques peuvent, d’habitude quand on utilise une main-d’œuvre interne, générer des économies de 0.95$ à 2.33$ par mètre-carré par an.

Il existe plusieurs types de systèmes géothermiques. On a déjà écrit un article là-dessus, mais nous allons focaliser sur une technologie avancée c’est-à-dire le BTES qui est en anglais Borehole Thermal Energy Storage System et le ATES qui est le Aquifer Thermal Energy Storage System. Pourquoi ce système est avancé et aussi plus efficace? En fait déjà à partir de 30 à 50 tonnes et plus c’est déjà bon d’envisager un tel système. Ce système accentue et rend plus efficace le stockage de l’énergie dans le sol. Il présente des puits géothermiques ou des loupes géothermiques plus longues et concentrées. Donc quand on met plusieurs puits ou plusieurs loupes en série cela vient augmenter la baisse ou le delta-T de température du fluide, ce qui vient réduire aussi la consommation des pompes, le débit d’eau qui est requis donc ça le rend plus efficace. Dans certains projets, quand le tonnage commence à partir de 50 tonnes on peut faire des économies d’énergie de 10% à 15% de plus qu’un système géothermique standard et aussi des économies de construction allant jusqu’à 15%. Donc le BTES a une forme de puits concentriques et certains puits sont faits en série. C’est une série de trois puits à une distance minimum de 20 pieds entre chaque puit. Ce qui se passe, c’est qu’on augmente le delta-T. Par-contre le ATES utilise deux puits, un puits qui est chaud et un puits qui est froid. Quand il y a une demande en chauffage du bâtiment on vient puiser dans le puits chaud puis on le fait passer par la thermopompe qui va prendre la chaleur du puits chaud, l’envoyer dans le bâtiment et quand on a besoin de rafraîchissement on fait l’opposé, on prend la “fraîcheur” du puits froid, le fluide se réchauffe en climatisant et va tomber dans le puits chaud. Avec la bonne sélection aussi de la thermopompe on peut arriver à un maximum d’un COP de 8 à 1 ce qui veut dire que pour chaque unité d’énergie consommée on a huit unités de chaleur ou de climatisation qui sont données au bâtiment ou au procédé.

On espère que vous avez aimé cet article. Vous êtes invités à lire plus d’articles sur notre site internet ou à nous contacter si vous avez un projet que vous avez besoin d’aide. Notre équipe se fera un plaisir de vous aider.

Ecovision Consultants

Contactez-nous

Références:

  • NRCAN
  • WBDG

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

one + 13 =

Let's talk

If you want to get a free consultation without any obligations, fill in the form below and we'll get in touch with you.






    EN