Pierre Jacmin La g\u00e9othermie (du grec g\u00e9o \u00abterre\u00bb et thermos \u00abchaleur\u00bb) regroupe l\u2019ensemble des applications permettant de r\u00e9cup\u00e9rer la chaleur contenue dans le sous-sol ou dans les nappes d\u2019eau souterraines. Cette ressource est exploit\u00e9e pour la production de chaleur ou de froid et d\u2019\u00e9lectricit\u00e9, distribu\u00e9e ensuite par des r\u00e9seaux. Encore peu r\u00e9pandue aujourd\u2019hui au regard du potentiel exploitable, la g\u00e9othermie est une \u00e9nergie renouvelable, locale et respectueuse de l\u2019environnement. Le recours aux PAC (pompes \u00e0 chaleur) pour le chauffage et l\u2019eau chaude sanitaire (ECS) conna\u00eet un regain d\u2019int\u00e9r\u00eat. Mais ces syst\u00e8mes ne font pas, \u00e0 proprement parler, partie de la gamme de solutions dites de g\u00e9othermie vu la tr\u00e8s faible profondeur utilis\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n Les solutions de g\u00e9othermie commencent plus profond\u00e9ment, l\u00e0 o\u00f9 le r\u00e9chauffement de la cro\u00fbte terrestre conna\u00eet un gradient de temp\u00e9rature relativement constant d\u2019environ 3,3\u00b0C par 100 m\u00e8tres de profondeur. Il existe un nombre assez important de fili\u00e8res g\u00e9othermiques et les applications ou les d\u00e9bouch\u00e9s \u00e9nerg\u00e9tiques varient en fonction de la fili\u00e8re choisie. Toutes ne s\u2019appliquent pas au secteur tertiaire.<\/p>\n\n\n\n Une premi\u00e8re segmentation importante s\u00e9pare la fili\u00e8re \u00e0 haute enthalpie de celle \u00e0 basse enthalpie. Dans le secteur tertiaire, les investissements \u00e0 consentir pour la fili\u00e8re \u00e0 haute enthalpie sont tels que la viabilit\u00e9 financi\u00e8re est \u00e0 trop longue \u00e9ch\u00e9ance. C\u2019est pourquoi la fili\u00e8re \u00e0 basse enthalpie est la fili\u00e8re privil\u00e9gi\u00e9e. Cette fili\u00e8re implique des forages de profondeur moyenne, dans une gamme de profondeurs allant de 50 \u00e0 200 m\u00e8tres mais gu\u00e8re davantage, surtout si on veut rafra\u00eechir en \u00e9t\u00e9. Les d\u00e9bouch\u00e9s \u00e9nerg\u00e9tiques se limitent donc au chauffage, \u00e0 la production d\u2019eau chaude sanitaire, mais aussi au refroidissement, ce qui pr\u00e9sente un int\u00e9r\u00eat particulier pour le secteur tertiaire.<\/p>\n\n\n\n Deux technologies se distinguent: les technologies ATES (Aquifer Thermal Energy Storage) et BTES (Borehole Thermal Energy Storage), selon que le captage se fait en nappes aquif\u00e8res ou directement dans le sous-sol.<\/p>\n\n\n\n La diff\u00e9rence technique majeure entre ces deux fili\u00e8res tient au fait que la technique ATES est dite en boucle ouverte tandis que la technique BTES est en boucle ferm\u00e9e. Cela signifie qu\u2019en ATES on va directement puiser de l\u2019eau \u00e0 un endroit de la nappe et qu\u2019on va rejeter cette eau \u00e0 un autre endroit de la nappe, suffisamment \u00e9loign\u00e9s l\u2019un de l\u2019autre pour \u00e9viter toute interf\u00e9rence thermique. Dans le cas du BTES, le fluide caloporteur circule en boucle ferm\u00e9e dans des sondes g\u00e9othermiques enfouies dans des puits [Figure 1].<\/p>\n\n\n\n Cette derni\u00e8re a l\u2019avantage de pr\u00e9senter beaucoup moins de limites g\u00e9ographiques, elle peut donc \u00eatre appliqu\u00e9e partout en Belgique. L’\u00e9nergie thermique est introduite dans le sous-sol \u00e0 l’aide d’un circuit hydraulique ferm\u00e9 et d’un certain nombre d’\u00e9changeurs de chaleur verticaux. La technologie BTES semble offrir de belles perspectives dans le tertiaire, vu la faible profondeur de forage requise, sa relative compacit\u00e9 et son co\u00fbt abordable<\/p>\n\n\n\n Un tel syst\u00e8me permet un fonctionnement hivernal, destin\u00e9 \u00e0 la chauffe, mais aussi un fonctionnement estival, destin\u00e9, quant \u00e0 lui, au rafra\u00eechissement. Ce type de fonctionnement est particuli\u00e8rement int\u00e9ressant sur le plan du rendement global annuel de l\u2019installation. En effet, en mode de fonctionnement estival, on \u00abrecharge\u00bb le sous-sol en calories \u00e9vacu\u00e9es du b\u00e2timent. Ces calories seront ensuite r\u00e9utilis\u00e9es dans une certaine mesure lors du fonctionnement hivernal o\u00f9 une temp\u00e9rature de sous-sol moins froide am\u00e9liorera sensiblement le rendement (on parle de COP : coefficient de performance) de l\u2019installation.<\/p>\n\n\n\n Les principaux avantages qui ont s\u00e9duit le GHdC pour son projet de g\u00e9othermie sont :<\/p>\n\n\n\n Au GHdC, en tant que gros consommateurs d\u2019\u00e9nergie par d\u00e9finition, nous sommes conscients du r\u00f4le que nous avons \u00e0 jouer en termes de d\u00e9veloppement durable. Notre b\u00e2timent sera chauff\u00e9 au gaz, mais sera surtout parfaitement isol\u00e9 afin de ma\u00eetriser au maximum les co\u00fbts \u00e9nerg\u00e9tiques. La g\u00e9othermie ne sera donc pas notre source principale d\u2019\u00e9nergie car il est toujours pr\u00e9f\u00e9rable de ne pas tout miser sur une seule source. La crise du gaz russe de 2022 en est le parfait exemple.<\/p>\n\n\n\n Le choix de la technique de g\u00e9othermie est li\u00e9 aux diff\u00e9rentes contraintes \u00e9tudi\u00e9es. Nous avons privil\u00e9gi\u00e9 la g\u00e9othermie de moyenne profondeur car la g\u00e9othermie de grande profondeur \u00e9tait trop co\u00fbteuse et le volume de chaleur aurait \u00e9t\u00e9 trop important pour nos seuls besoins. Malgr\u00e9 les moyens consid\u00e9rables consentis pour financer ce projet de g\u00e9othermie, nous estimons que gr\u00e2ce aux subsides et vu l\u2019augmentation des prix de l\u2019\u00e9nergie, notre investissement sera rentable apr\u00e8s 10 ans.<\/p>\n\n\n\n Le champ de g\u00e9othermie a \u00e9t\u00e9 con\u00e7u pour une puissance en chauffage de 625 kW et une puissance en refroidissement de 200 kW. Afin de fournir les puissances demand\u00e9es, il est estim\u00e9 qu\u2019environ 35 forages de 120 m\u00e8tres de profondeur vont devoir \u00eatre r\u00e9alis\u00e9s. La technique utilis\u00e9e sera la BTES. Il s’agit de tubes en plastique ins\u00e9r\u00e9s en boucle, verticalement, dans un forage de 20 \u00e0 150 m\u00e8tres de profondeur.<\/p>\n\n\n\n Dans notre cas, une profondeur de 120 m\u00e8tres est r\u00e9aliste. En installant plusieurs \u00e9changeurs \u00e0 intervalles rapproch\u00e9s, on cr\u00e9e un certain volume de stockage. Cette technologie nous permet de r\u00e9aliser une installation avec une pompe \u00e0 chaleur coupl\u00e9e au sol avec la possibilit\u00e9 d’un \u00abrefroidissement naturel\u00bb en \u00e9t\u00e9. Le champ g\u00e9othermique BTES sera coupl\u00e9 \u00e0 une pompe \u00e0 chaleur qui extrait la chaleur du sol pendant la saison de chauffage. Ce processus conduira \u00e0 un refroidissement global du sous-sol \u00e0 la fin de la saison de chauffe. S’il est correctement dimensionn\u00e9, ce syst\u00e8me peut utiliser librement le froid du sol (sans refroidisseur) pendant l’\u00e9t\u00e9. Cela permet de garantir un refroidissement durable et d’\u00e9viter l’\u00e9puisement des sols par la r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration.<\/p>\n\n\n\n Pour le projet, le subside se monte \u00e0 579.433,55 euros HTVA, pour un investissement de 1.660.019 \u20ac HTVA (frais d\u2019\u00e9tudes compris). Nous avons 3 ans (objectif janvier 2026) pour r\u00e9aliser le projet et le rendre fonctionnel. La quantit\u00e9 de tonnes de CO2 -eq \u00e9conomis\u00e9es gr\u00e2ce au projet de g\u00e9othermie est estim\u00e9e \u00e0 148,2 tonnes CO2 -eq soit 89,27 g CO2 \/an\/\u20ac investi.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Ecrit par Pierre Jacmin, Directeur du D\u00e9partement Technologie et Syst\u00e8mes d’Information<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":92554,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_feature_clip_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[118],"tags":[155,240,204],"class_list":["post-95313","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-articles","tag-a-la-une","tag-magazine-17","tag-pierre-jacmin"],"acf":[],"yoast_head":"\n
<\/strong>Directeur du D\u00e9partement Technologie et Syst\u00e8mes d’Information
Directeur du D\u00e9partement Infrastructures Grand H\u00f4pital de Charleroi<\/p>\n\n\n\n\n
Dans la foul\u00e9e de l’appel \u00e0 projets lanc\u00e9 en juillet 2022, le Gouvernement de Wallonie, sur proposition du ministre de l’\u00c9nergie et du Climat Philippe Henry, a approuv\u00e9 le financement de 33 projets de g\u00e9othermie de moyenne profondeur sur les 40 introduits. Le site des Viviers du Grand H\u00f4pital de Charleroi est l’un des projets retenus.<\/h3>\n<\/blockquote>\n\n\n\n
La fili\u00e8re privil\u00e9gi\u00e9e<\/h2>\n\n\n\n
Boucle ouverte ou boucle ferm\u00e9e<\/h2>\n\n\n\n
Le choix de la technique<\/h2>\n\n\n\n
\n
\n
La quantit\u00e9 de tonnes de CO2-eq \u00e9conomis\u00e9es gr\u00e2ce au projet de g\u00e9othermie est estim\u00e9e \u00e0 148,2 tonnes, soit 89,27 g CO2\/an\/\u20ac investi<\/h3>\n<\/blockquote>\n\n\n\n
Hiver comme \u00e9t\u00e9<\/h2>\n\n\n\n
\n
Au GHdC, en tant que gros consommateurs d\u2019\u00e9nergie par d\u00e9finition, nous sommes conscients du r\u00f4le que nous avons \u00e0 jouer en termes de d\u00e9veloppement durable<\/h3>\n<\/blockquote>\n\n\n\n
Co\u00fbt versus gain en CO2<\/h2>\n\n\n\n