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Date de publication : 01 mars 2007 Pour toute question : Service Relation clien

Date de publication : 01 mars 2007 Pour toute question : Service Relation clientèle Techniques de l’Ingénieur Immeuble Pleyad 1 39, boulevard Ornano 93288 Saint-Denis Cedex Par mail : infos.clients@teching.com Par téléphone : 00 33 (0)1 53 35 20 20 Réf. : TBA2630 La géothermie pour le chauffage Cet article est issu de : Construction et travaux publics | Techniques du bâtiment : le second oeuvre et les lots techniques Document téléchargé le : 23/11/2022 Pour le compte : 7200107155 - ensiate // victor LADIEU // 195.181.163.32 © Techniques de l'Ingénieur | tous droits réservés Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T .I. TBA2630 - 1 La géothermie pour le chauffage a géothermie consiste à récupérer l’énergie interne stockée sous la surface de la terre et à l’utiliser pour le chauffage de bâtiments ou la production d’électricité. Contrairement aux autres énergies renouvelables, elle possède l’avantage de ne pas fluctuer avec les conditions atmosphériques. Les techniques pour extraire cette ressource naturelle ont considérablement évolué ces dernières années. Les différentes pompes à chaleur existant de nos jours sur le marché en sont la preuve, et leurs performances énergétiques sont en perpétuelle progression. Véritable machine thermodynamique, la pompe à chaleur est un système fermé dans lequel circule un fluide frigorifique à l’état liquide ou gazeux. Ses caractéristiques lui permettent de capter et de trans- former l’énergie thermique, même à faible température, qu’elle soit issue de l’air ambiant, de l’eau d’une nappe, ou directement du sol. La France, bien mal placée dans le classement européen, a d’énormes progrès à effectuer en matière de production géothermique. I – Ressource naturelle ............................................................................... TBA2630 - 2 II – La production de chaleur...................................................................... — 3 III – Les principes de la géothermie et de la pompe à chaleur................ — 5 A. Principes de la géothermie................................................................. — 5 B. Principes de la pompe à chaleur........................................................ — 5 IV – Les coûts d’investissement et d’exploitation .................................... — 8 L Parution : mars 2007 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200107155 - ensiate // victor LADIEU // 195.181.163.32 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200107155 - ensiate // victor LADIEU // 195.181.163.32 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200107155 - ensiate // victor LADIEU // 195.181.163.32 tiwekacontentpdf_tba2630 Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T .I. TBA2630 - 2 LA GÉOTHERMIE POUR LE CHAUFFAGE I - RESSOURCE NATURELLE Définition de la géothermique – Elle consiste à extraire l’énergie interne du globe terrestre pour produire de la chaleur ou de d’électricité sous forme d’un flux de chaleur naturelle. La température interne des roches augmente de 1 °C tous les 30 mètres de profondeur. Dans certaines zones volcaniques, le gradient est plus élevé. Dans certaines régions, l’eau chaude ressort à la surface sous forme de geysers, de jet de vapeur (Laderello en Italie) ou de sources chaudes (Chaudes-Aigues, La Preste) (cf. Fig. 1). Fig. 1 : Principe de la géothermie (© Éditions T.I.). Parution : mars 2007 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200107155 - ensiate // victor LADIEU // 195.181.163.32 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200107155 - ensiate // victor LADIEU // 195.181.163.32 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200107155 - ensiate // victor LADIEU // 195.181.163.32 tiwekacontentpdf_tba2630 Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T .I. TBA2630 - 3 LA GÉOTHERMIE POUR LE CHAUFFAGE II - LA PRODUCTION DE CHALEUR Une première technique consiste à prélever la chaleur des nappes souterraines à l’aide d’une sonde. Les principales opé- rations entreprises en France ont concerné le chauffage de logements collectifs par réseaux de chaleur dans le Bassin parisien et en Aquitaine, entre 1982 et 1986. Depuis 1987, une nouvelle technique consiste à injecter de l’eau froide en profondeur dans des puits sur des roches chaudes sèches et à la pomper vers la surface par d’autres puits après que son transfert à travers le réseau l’ait portée à haute température (cf. Fig. 2). En France, de telles nappes se situent en Alsace, en Aquitaine ou dans le Bassin parisien (cf. Fig. 3). Fig. 2 : Géothermie par injection d’eau dans le roche chaudes et sèches (© Éditions T.I.). Parution : mars 2007 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200107155 - ensiate // victor LADIEU // 195.181.163.32 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200107155 - ensiate // victor LADIEU // 195.181.163.32 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200107155 - ensiate // victor LADIEU // 195.181.163.32 tiwekacontentpdf_tba2630 Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T .I. TBA2630 - 4 LA GÉOTHERMIE POUR LE CHAUFFAGE Fig. 3 : Zones géologiques propices à la géothermie pour réseau de chaleur (© Éditions T.I.). Parution : mars 2007 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200107155 - ensiate // victor LADIEU // 195.181.163.32 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200107155 - ensiate // victor LADIEU // 195.181.163.32 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200107155 - ensiate // victor LADIEU // 195.181.163.32 tiwekacontentpdf_tba2630 Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T .I. TBA2630 - 5 LA GÉOTHERMIE POUR LE CHAUFFAGE La production géothermique de chaleur en 1999 en Europe est résumée au tableau 1. En Île-de-France, la production annuelle en 2002 – 2003 des réseaux de chaleur et le nombre de logements alimentés sont indiqués au tableau 2. Mesure en faveur de l’équipement en pompes à chaleur – La loi de novembre 2004 et la loi de finances 2006, ainsi que les décrets d’application du 9 février 2005 et du 12 décembre 2005 pris pour favoriser les économies d’énergie, instituent un crédit d’impôt de 50 % s’appliquant aux dépenses d’équipement ; matériaux et appareils payés entre le 1er janvier 2005 et le 31 décembre 2009 avec un plafond pluriannuel de 8 000 € pour une personne et de 16 000 € pour un couple. Les sites de la Direction générale de l’énergie et des matières premières (DGEMP) et celui du Comité de liaison des énergies renouvelables (CLER) donnent les renseignements sur ce dispositif. Certaines pompes à chaleur destinées prioritairement à la pro- duction de chaleur bénéficient d’un crédit d’impôt en relation avec l’arrêté du 12 décembre 2005. Pour les équipements de raccordement à certains réseaux de chaleur, le taux du crédit d’impôt est de 25 % (cf. Tab. 3). Différents types de géothermie – Par rapport aux autres énergies renouvelables, la géothermie a l’avantage de ne pas dépendre des conditions atmosphériques (soleil, pluie, vent). On distingue la géothermie : • haute énergie ; • moyenne énergie ; • basse énergie ; • très basse énergie. III - LES PRINCIPES DE LA GÉOTHERMIE ET DE LA POMPE À CHALEUR A. Principes de la géothermie Température du sol – Elle augmente de 3 °C par 100 mètres de profondeur jusqu’à 15 °C voire plus. Elle est due à la radioactivité naturelle des roches de la croûte terrestre. L’extraction de la chaleur nécessite un sous-sol perméable et poreux contenant une nappe aquifère souterraine. Géothermie haute énergie – Elle correspond à une tempé- rature supérieure à 180 °C. Géothermie énergie moyenne – Elle correspond à une tem- pérature allant de 100 °C à 180 °C. Ces deux types de géothermie nécessitent des forages et des installations coûteuses et sont utilisés à la production d’électricité. Géothermie basse énergie – Elle correspond à des tempé- ratures comprises entre 100 °C et 30 °C. Elle couvre un large domaine d’utilisation : chauffage urbain, chauffage de serres, chauffages industriels. Géothermie très basse énergie – Elle est basée sur la cap- tation de la chaleur du sol à par l’intermédiaire d’un réseau enterré à environ 1,50 m de la surface et restituée dans le plancher chauffant par l’intermédiaire d’une pompe à chaleur. Toutefois, la pompe à chaleur nécessite une alimentation, pour 1kWh électrique consommé. La pompe à chaleur produit de 2 à 4 kWh de chaleur. La pompe à chaleur peut être réversible pour rafraîchir le plan- cher en été. B. Principes de la pompe à chaleur La pompe à chaleur permet, même avec une faible tempéra- ture du sol, de capter et de transformer cette énergie thermique, qu’elle soit issue de l’air ambiant, d’une eau de nappe ou de rivière, ou du sol, afin de la rendre utilisable pour le chauffage, voire le refroidissement des habitations, que ce soit par air ou par eau (cf. Fig. 4). Les pompes à chaleur géothermiques fonctionnent comme un réfrigérateur inversé. En pratique, la pompe à chaleur est une machine thermodynamique constituée d’un circuit fermé et étanche dans lequel circule un fluide frigorigène à l’état liquide ou gazeux selon les organes qu’il traverse. Son système con- uploads/Geographie/ la-geothermie-pour-le-chauffage.pdf