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Gérer la chaleur stockée dans le sol

Si les sondes thermiques sous fondations sont connues, ce système innove par ses scénarios de gestion de ce gisement de calories.

Image-écran du logiciel. La modélisation de la zone tampon permet de visualiser et donc d’utiliser de façon efficace le stock de chaleur en fonction des températures réelles.

« Quand je vois le nombre de tours de refroidissement et la quantité d’énergie qu’on perd, alors qu’on en a vraiment besoin en hiver ! » Constatant ce gâchis, Bruno Seguin, ancien d’Alstom, s’est lancé, avec Christophe Reiss, ingénieur en informatique, dans un projet lié au stockage saisonnier de l’énergie thermique. Après deux ans et demi d’études et un premier brevet déposé en France en 2005 pour leur procédé IBS ou « Integrated Borehole System » (système de forage intégré), leur société, Ventilone Technologies, vient d’en demander l’extension pour l’international.
Des systèmes de stockage géothermique intersaisonnier existent en Suisse, en Allemagne ou en Amérique du Nord. Ils utilisent des sondes en « U » remplies d’eau forées à 30-50 m de profondeur à une distance de deux à six mètres les unes des autres. Reliées à des capteurs solaires, elles sont alimentées en été par les calories qu’elles conservent jusqu’à leur utilisation l’hiver. Au Canada (Drake Landing), un lotissement de 52 maisons lancé en 2005 voit ainsi ses besoins couverts à 90% ; à Neckarsulm en Allemagne, 1300 logements seront chauffés à 50% un tel stockage de 63 000 m3.

Se passer de chaudière

L’apport du procédé IBS est d’optimiser ces stocks d’énergie thermique. Alors qu’actuellement on extrait ou on injecte les calories de façon indifférenciée dans la zone tampon, ce système, qui repose sur des sondes thermiques installées lors du forage et reliées à un logiciel, contrôle toute l’année la répartition de la température à l’intérieur du stock. « L’été, on va commencer par stocker la chaleur au centre de la masse, ce qui maintient des zones froides pour extraire de la fraîcheur », explique Bruno Seguin. Le rendement de la pompe à chaleur en est optimisé : des coefficients de performance annuels supérieurs à 5 sont annoncés pour des configurations équilibrées chauffage/rafraîchissement. Pour garder un niveau de performance stable à long terme, IBS dimensionne l’installation en fonction d’un équilibre thermique annuel de la zone tampon : toute la chaleur puisée en hiver est réinjectée en été.

Le coût de forage étant de l’ordre de 50 €/ml, le système est particulièrement rentable pour des bâtiments où les fondations sont importantes. C’est aussi le cas lorsque les besoins entre chauffage et rafraîchissement sont équilibrés puisque l’on peut supprimer la chaudière. Les capteurs solaires et la chaleur du groupe de froid suffisent pour alimenter le stockage.

Le système n’a pas encore été mis en œuvre. Des contacts pris au salon Ecobuilding Performance, mi-novembre, donnent bon espoir aux deux ingénieurs de voir dès 2007 une première concrétisation en tertiaire. La micro-entreprise recherche aussi des partenaires expérimentés en connaissance du sous-sol et en mise en œuvre de systèmes thermiques.

Elisabeth Lécroart

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