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INTRODUCTION : L'énergie géothermique est un type des énergies renouvelables. La géothermie consiste en utiliser la chaleur du sous-sol à la fois pour le chauffage et le refroidissement. Aujourd'hui, cette source d'énergie est une ressource inépuisable, propre et respectueuse de l'environnement. La définition la plus simple et la plus précise de l'énergie géothermique est l'énergie stockée sous forme de chaleur sous la croûte terrestre. L'énergie géothermique de la croûte terrestre provient de la formation originale de la planète et de la désintégration radioactive des matériaux. Différents types d' installations géothermiques peuvent être distingués en fonction de la température à laquelle se trouve la croûte terrestre. La température de l'eau souterraine n'est pas la même à 100 mètres de profondeur qu'à 20 au moment de récupérer la chaleur de la terre. Géothermie basse et très basse température (entre 17º et 90º). Il est basé sur la stabilité thermique du sol à des profondeurs supérieures à 20 mètres de profondeur. Près de 17 degrés Celsius, son contenu thermique est insuffisant pour produire de l' énergie électrique. Cependant, ce type d'énergie à basse température peut être utilisé pour chauffer un bâtiment et obtenir de l'eau chaude sanitaire Définition et origines : C’est en 1904 que la géothermie industrielle a démarré avec la production d’électricité en Toscane. A partir des années 1960, des centrales électriques géothermiques voient le jour dans 24 pays. L’utilisation directe de la chaleur souterraine, notamment pour le chauffage et pour le thermalisme, s’est développée dans 70 pays. En Suisse, les sondes géothermiques verticales pour le chauffage de villas familiales connaissent un fort engouement et les champs de sondes réalisés pour le chauffage et le refroidissement de bâtiments de grande taille se mettent en place avec succès. Dans un avenir proche, des centrales de production couplée d’électricité et de chaleur utiliseront des ressources de chaleur à grande profondeur. Au sens large, la géothermie désigne la chaleur issue de la terre, contenue dans la croûte terrestre ou dans les couches superficielles. Elle se présente sous forme de réservoirs de vapeur ou d'eaux chaudes ou encore de roches chaudes. Plus la profondeur est grande, plus la chaleur est élevée (+3°C/100 mètres). Comment cela fonctionne ? L'idée est simple. il s'agit de récupérer l'énergie stockée sous nos pieds et de s'en servir pour chauffer les bâtiments ou produire de l'électricité. L’utilisation de ces ressources se divise en deux grandes familles. Les techniques diffèrent selon la température d’utilisation. Tout se joue grâce au changement d'état, quand un fluide passe de l'état liquide à l'état gazeux, et inversement. Un long tuyau de polythène ou de cuivre gainé de polyéthylène est par exemple enterré dans le sol (jardin...). Dans le cas des systèmes à détente directe (DXV), on fait circuler à l'intérieur, un fluide qui de l'état liquide se réchauffe un peu au contact de la terre. Comme ce fluide a la propriété de se mettre à bouillir à très basse température, il passe alors de l'état liquide à l'état gazeux. Cette vapeur est comprimée par un compresseur situé dans la maison. Le simple fait de la comprimer a pour effet d'augmenter sa température. Elle est alors conduite à un condenseur qui la refait passé à l'état liquide. Lors de ce changement d'état, il se dégage à nouveau de la chaleur, qui est transmise à l’eau de chauffage (radiateur, plancher chauffant …). Le fluide continue son cycle, et après s'être détendu et refroidi, repart en circuit fermé rechercher de la chaleur dans la terre du jardin. Il existe trois sortes de systèmes :  le système eau glycolée / eau  le système sol/eau (le fluide frigorigène se détend directement dans les capteurs enfouis dans le sol)  le système sol/sol (idem au sol eau en ce qui concerne le capteur et avec condensation du fluide frigorigène dans le plancher) En France, l'arrêté du 25 juin 2015 relatif aux prescriptions générales applicables aux activités géothermiques de minime importance n'autorise plus, implicitement, les sondes verticales à détente directe Types de géothermie On distingue habituellement trois types de géothermie :  la géothermie peu profonde (moins de 1 500 m) à basse température ;  la géothermie profonde à haute température (plus de 150 °C), avec plusieurs approches développées et explorées depuis les années 1970 : o géothermie des roches chaudes sèches (Hot Dry Rock ou HDR pour les anglophones), basée sur la fracturation hydraulique et la création d'un « échangeur thermique profond » qu'il faut périodiquement decolmater ; o géothermie des roches naturellement fracturées ou Hot Fractured Rock (HFR) ; o géothermie stimulée EGS (Enhanced Geothermal System), imaginée aux États-Unis en 19701 et mise en œuvre à soultz-sous- foret en France dans le cadre d'un projet-pilote européen et franco-allemand Géothermie Soultz2 ;  la géothermie très profonde à très haute température. Ces trois types ont en commun de prélever la chaleur contenue dans le sol, issue de la pression, et, dans certains cas, d'une plus ou moins grande proximité du magma. Utilisations et applications de la géothermie : Les utilisations de l'énergie géothermique sont classées en :  Systèmes de chauffage urbain et utilisation directe.  Systèmes de chauffage et de refroidissement. Cette application consiste à exploiter la chaleur de l'intérieur de la Terre directement sous forme d' énergie thermique.  Production d' électricité dans des installations géothermiques A.Systèmes de chauffage urbain et utilisation direce de l’énergie géothermiques : Les systèmes de chauffage urbain et d'utilisation directe utilisent l'eau chaude provenant de sources ou de réservoirs situés près de la surface de la terre. Les anciennes cultures romaine, chinoise et amérindienne utilisaient des sources chaudes pour se baigner, cuisiner et se réchauffer. Aujourd'hui, de nombreuses sources chaudes sont encore utilisées pour se baigner Les premières applications de la géothermie se trouvent dans les thermes de l'Empire romain, de l'Empire du Milieu des Chinois et des Ottomans pour la construction de spas. Les réservoirs géothermiques servent également à chauffer directement les bâtiments avec des systèmes de chauffage urbain. B. Chauffage et refroidissement à l’aide dbe la chaleur géothermique : L'une des utilisations de l'énergie géothermique est la pompe à chaleur géothermique. Ces pompes à chaleur permettent le chauffage et le refroidissement des bâtiments, ainsi que la préparation d’eau chaude sanitaire. Pour la plupart des applications, des températures élevées ne sont pas nécessaires. Souvent, les températures requises peuvent être directement disponibles. Si cela ne suffit pas, la température peut être augmentée avec des pompes à chaleur- Climatisation naturelle Une autre utilisation de ce type d'énergie est le refroidissement naturel. En refroidissement naturel, l'eau à température de surface plane est utilisée directement pour refroidir le bâtiment (sans utiliser de pompe à chaleur). La température de surface est la température annuelle moyenne du site, par conséquent, en été, elle est inférieure à la température ambiante. Eaux thermales Pour l'utilisation de la chaleur dans les sources chaudes de l'énergie géothermique, des eaux profondes avec des températures comprises entre 40 et 150 ° C sont utilisées. L'eau thermale est généralement amenée à la surface d'une profondeur de 1 000 à 4 500 mètres par un puits. L'eau transfère l'essentiel de son énergie thermique à travers un échangeur de chaleur vers un deuxième circuit du réseau de chaleur «secondaire». Il est ensuite refroidi et pressé à travers un deuxième trou avec une pompe dans le sol, dans la couche dont il a été extrait. C . Production d’électricité et centrales géothermiques : La production d’électricité géothermique nécessite de l'eau ou de la vapeur à haute température. Les centrales géothermiques sont généralement construites là où se trouvent des réservoirs géothermiques. Énergie hydrothermale Une source hydrothermale est une fissure ou une fumerolle à la surface d'où s'écoule de l'eau chaude d'origine géothermique. Dans la production d'énergie hydrothermale, des températures d'eau d'au moins 80 ° C sont nécessaires. Les réservoirs hydrothermaux à vapeur chaude et sèche avec des températures élevées peuvent être utilisés pour entraîner une turbine à vapeur Voici un graphique montrant certaines applications industrielles de l’énergie géothermique : uploads/Geographie/ introductio.pdf

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