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Généralités sur L’ énergie Géothermie Et échangeur de Chaleur air/sol le second

Généralités sur L’ énergie Géothermie Et échangeur de Chaleur air/sol le second chapitre DANS CHAPITRE Introduction les énergies renouvelables L’ énergie géothermie L’échangeur de chaleur air/sol Puits canadien Conclusion II.1 Introduction Les perspectives énergétiques mondiales au cours des trente prochaines années seront sans aucun doute caractérisées par davantage de restrictions sur le carbone, ce qui réduira la consommation de carburant et la poussée vers l'utilisation d'énergies propres, tandis que de nombreux pays du monde adoptent un mélange de mesures politiques pour accélérer la croissance énergétique. , mais ils sont toujours confrontés à de nombreux défis qui entravent le déploiement des applications d'énergies renouvelables, parmi les énergies les plus importantes est la chaleur géothermique, qui est considérée comme l'une des énergies les plus utilisées en raison de sa disponibilité partout dans le monde, et ce n'est pas liés aux changements climatiques dans l'environnement extérieur, ce qui le rend disponible pour une exploitation n'importe où, la chaleur est appliquée Eau souterraine dans le processus de conditionnement à travers un échangeur de chaleur air / sol II.2 définition les énergies renouvelables Les énergies renouvelables désignent un ensemble de moyens de produire de l’énergie à partir de sources ou de ressources théoriquement illimitées, disponibles sans limite de temps ou reconstituables plus rapidement qu’elles ne sont consommées. On parle généralement des énergies renouvelables par opposition aux énergies tirées des combustibles fossiles dont les stocks sont limités et non renouvelables à l’échelle du temps humain : charbon, pétrole, gaz naturel… Au contraire, les énergies renouvelables sont produites à partir de sources comme les rayons du soleil, ou le vent, qui sont théoriquement illimitées à l’échelle humaine. [19] II.2.1 Les principaux intérêts des énergies renouvelables Quatre points, qui montrent que l’électricité renouvelable améliore les trois piliers du développement durable : le social, l’environnemental et l’économique. L’électricité renouvelable c’est plus d’indépendance énergétique et moins de pollution mais également une industrie moins dangereuse pour l’homme et le développement d’une économie plus locale 1. Plus d’indépendance énergétique et moins d’enjeux géopolitiques 2. Le défi de l’électricité verte : conserver une faible émission de CO2 3. L’électricité verte : un produit moins risqué. 4. L’industrie des renouvelables, un secteur industriel à fort capital humain non délocalisable. [20] II.2.2 Différentes types de l’énergie Renouvelable : Le domaine des énergies renouvelables s'articule autour de six axes principaux (énergie solaire, énergie éolienne, énergie hydraulique et énergie géothermique et énergie biomasse et énergie nucléaire ). II.2.2 .1 L’énergie solaire L’énergie solaire est un source d’énergie qui dépend du soleil cette énergie permet de fabriquer de l’électricité à partir de panneaux photovoltaïque ou de central solaire thermique, grâce à la lumière du soleil captée par des panneaux solaire, les différents types d’énergie solaire : a. L’énergie solaire thermique. b. L’énergie solaire photovoltaïque. c. Autres voies de l’énergie solaire [21] . Figure (II.1) : L’énergie solaire II.2.2 .2 Energie hydraulique : L'énergie hydraulique est l’énergie mise en jeu lors du déplacement ou de l'accumulation d'un fluide incompressible telle que l'eau douce ou l'eau de mer .Ce déplacement va produire un travail mécanique qui est utilisé directement ou converti sous forme d'électricité (Marémotrice ; Hydrolienne, Barrage). [21] Figure (II.2) : L’énergie hydraulique II.2.2 .3 Energie de la biomasse Dans le domaine de l’énergie, le terme de biomasse regroupe l'ensemble des matières organiques pouvant devenir des sources d'énergie. Comprend trois familles principales:- Le biogaz ou La méthanisation Les bois énergie ou biomasse solide Les granules de bois sont le combustible au rendement le plus élevé de la gamme Figure (II.4) différents types de biomasse, source : CDER. II.2.2 .4 L’énergie éolienne L’énergie éolienne est produite par la force exercée par le vent sur les pales d'une hélice. Cette hélice est montée sur un arbre qui est relié à des systèmes mécaniques qui servent à moudre le grain ou à pomper de l'eau, soit à un générateur qui transforme l'énergie mécanique en énergie électrique [22]. Les éoliennes sont une forme très ancienne d’exploitation du vent. Une importante évolution 1970-2000.Une éolienne qui est un dispositif pour extraire de l'énergie cinétique du vent en la transformant en énergie mécanique ou en énergie électrique. En enlevant une certaine partie de son énergie cinétique le vent doit ralentir mais seulement cette masse d'air qui traverse le disque du rotor sera affectée [23]. Figure (II.5) : L’énergie éolienne II.3 la géothermie II.3.1Définition de la géothermie La géothermie a pour étymologie grecque “géo” signifiant “la Terre” et “thermos” veut dire “chaleur”. La géothermie puise donc son énergie dans la chaleur provenant des profondeurs de la Terre. C’est une énergie entièrement renouvelable et gratuite s’inscrivant dans le cadre de la dynamique de développement durable. Le but de la géothermie est d’assurer le confort thermique d’une habitation ou d’une construction en absorbant la chaleur inépuisable contenue dans le sol. La géothermie permet de chauffer des habitations, des piscines et même de produire de l’eau chaude sanitaire. Elle sert aussi à rafraîchir ou à climatiser sa maison par simple inversion du système, avec le même appareil (« réversibilité »). La géothermie est l’un des rares modes de chauffage qui permette cette réversibilité.[24] Figure (II.5) : Carte des ressources géothermiques mondiales. II.3.2 Avantages et inconvénients de la géothermie Les avantages de l'énergie géothermique Les inconvénients de l'énergie géothermique -permet la préservation de l'environnement car dégage peu de gaz à effet de serre . -l'installation géothermique pourra empêcher les plantations de pousser - n'a pas besoins d'un espace de stockage comme les cuves à fioul.. Le prix de revient est très élevé -ce type d'installation est réversible, il peut remplacer la climatisation en produisant du froid pour les particuliers Risque de rejets gazeux nocifs ou toxiques. - La géothermie de profondeur ne dépend pas des conditions atmosphériques -Les sites de forages sont limités en fonction du type de avec le terrain Tableau (II.1) Les avantages et inconvénients de la géothermie II.3.3 Les types de géothermie L’exploitation de la géothermie dépend du type de gisements et du fluide géothermique existant, ainsi, se distingue trois types de géothermie dans le monde : II.3.3.1 La géothermie haute et moyenne énergie La géothermie haute énergie, exploite les gisements de vapeur sèche ou humide (mélange eau et vapeur). Ces gisements se caractérisent par des températures supérieures à 150°C. On rencontre cette géothermie haute énergie dans les régions volcaniques et sismiques (frontières de plaques) ou le gradient géothermique est particulièrement élevé. La géothermie haute énergie est destinée principalement à la production d’électricité. La vapeur, qui est puisée dans le réservoir géothermique, est déchargée dans une turbine, reliée à un alternateur pour la production d’électricité. La vapeur sèche est directement utilisée alors que la vapeur humide qui est plus fréquente nécessite l’utilisation d’un séparateur. Un exemple de ce type de géothermie est donné par la centrale de Bouillante en Guadeloupe (France). II.3.3.2 La géothermie basse énergie La géothermie basse énergie se caractérise par une température comprise entre 30°C et 150° C, elle est rencontrée à une profondeur moyenne de 1000 à 2500 m, dans les formations perméables remplies d’eau situées principalement dans les bassins sédimentaires de grandes dimensions. Elle est destinée principalement au chauffage urbain et au chauffage des serres. II 3.3.3 La géothermie très basse énergie La géothermie très basse énergie est rencontrée à des faibles profondeurs (nappes phréatiques) ou la température est de l’ordre de 10 à 12°C. Elle est utilisée pour le rafraichissement, chauffage des bâtiments à travers les puits canadiens [25]. II.3.4 La distribution de température à la zone géothermie très basse : La température de l’air extérieur la plupart de pays peut varier de -20°C à 40°C tout au long de l’année , alors que la température du sol quelques métrées de profondeur reste plus stable , entre 5 et 15°C en moyenne. Figure (II.6) : la variation de la température en fonction de profondeur et la saisons[26] II .3.5 Les ressources géothermiques en Algérie L'Algérie dispose de nappes et de sources d'eau chaude dont les températures s'échelonnent entre 20°C et 98°C. Au Nord il existe environ 200 sources thermales, dont la température varie de 22°C à 90°C, et au bassin sédimentaire du bas Sahara compte d'énormes réserves d'eau chaudes varie de 50°C à 56°C. Il convient de signaler l'existence de source à hautes températures pouvant atteindre 118 °C à Ain Ouelmen et 119 °C à Biskra. On voit donc que le potentiel géothermique existant dans notre pays est très fort, on se propose donc de l'exploiter et de le valoriser. Au sud algérien, il existe plusieurs sources à des profondeurs variant de 80 mètres dans la région d'El Meni'a à 1500 mètres à Touggourt, présentant une température de 40 à 60°C, ce qui donne de grandes possibilités pour le chauffage des serres [27]. II.4 L’échangeur de chaleur air/sol I.4.1 Définition de l’échangeur de chaleur Un échangeur de chaleur est un dispositif permettant de transférer de l'énergie thermique d'un fluide vers un autre, sans les mélanger. Le flux thermique traverse la surface d'échange qui sépare les fluides. La plupart du temps, on utilise cette méthode pour refroidir ou réchauffer un liquide ou un uploads/Geographie/ ch-222-bfini-nskh.pdf