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BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01
DOCUMENT PUBLIC
VILLE de VANDOEUVRE (54)
Etude de chauffage par géothermie basse énergie
de la future piscine,du hall des sports et des serres municipales
J. LEJEUNE* - J. RICOUR**
* Département Géothermie** Service Géologique Régional Lorraine
Service géologique régional LORRAINE
Rue du Parc de Brabois - 54500 Vandhuvre-lès-NancyTél. : (83) 51.43.51
82 SGN 077 LOR Vandoeuvre, 3 février 1982
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01
DOCUMENT PUBLIC
VILLE de VANDOEUVRE (54)
Etude de chauffage par géothermie basse énergie
de la future piscine,du hall des sports et des serres municipales
J. LEJEUNE* - J. RICOUR**
* Département Géothermie** Service Géologique Régional Lorraine
Service géologique régional LORRAINE
Rue du Parc de Brabois - 54500 Vandhuvre-lès-NancyTél. : (83) 51.43.51
82 SGN 077 LOR Vandoeuvre, 3 février 1982
RESUME
Par convention, la ville de VANDOEUVRE a confié au Service
Géologique Régional Lorraine du B. r. g. m. l'étude de faisabilité d'une
opération de géothermie visant à chauffer la future piscine, le hall des
sports et les serres municipales.
La présente étude comporte : .
- une caractérisation de la ressource géothermale et un projet
de forage ;
- une étude thermique portant sur sept modes de chauffage
possible ; '
- une synthèse technico-économique.
La réalisation d'une opération de géothermie pour la zone
concernée est soumise aux principales conditions suivantes :
- raccordement de la piscine et du hall des sports (éventuel¬
lement des serres) ;
- utilisation maximale pour la piscine en réchauffage de l'eau
du bassin et de l'air ambiant ;
- température de la ressource d'au moins 30 °C (à l'utxlisa-'V
tion) ;
- possibilité de rejet dans le réseau d'assainissement de3
50 m /h en hiver sans taxes ;
- possibilité d'obtenir un montage financier adapté.
RESUME
Par convention, la ville de VANDOEUVRE a confié au Service
Géologique Régional Lorraine du B. r. g. m. l'étude de faisabilité d'une
opération de géothermie visant à chauffer la future piscine, le hall des
sports et les serres municipales.
La présente étude comporte : .
- une caractérisation de la ressource géothermale et un projet
de forage ;
- une étude thermique portant sur sept modes de chauffage
possible ; '
- une synthèse technico-économique.
La réalisation d'une opération de géothermie pour la zone
concernée est soumise aux principales conditions suivantes :
- raccordement de la piscine et du hall des sports (éventuel¬
lement des serres) ;
- utilisation maximale pour la piscine en réchauffage de l'eau
du bassin et de l'air ambiant ;
- température de la ressource d'au moins 30 °C (à l'utxlisa-'V
tion) ;
- possibilité de rejet dans le réseau d'assainissement de3
50 m /h en hiver sans taxes ;
- possibilité d'obtenir un montage financier adapté.
Le projet apparaît alors faisable bien que le potentiel
raccordé soit limité quant aux fournitures géothermiques possibles.
Cependant, un compromis est indispensable entre le "volume" des débits
extraits et le "volume" des équipements à raccorder, car au-delà d'un
certain seuil, il deviendrait difficile d'envisager le rejet des eaux
thermales sans réinjection dans le sous-sol.
Le projet apparaît alors faisable bien que le potentiel
raccordé soit limité quant aux fournitures géothermiques possibles.
Cependant, un compromis est indispensable entre le "volume" des débits
extraits et le "volume" des équipements à raccorder, car au-delà d'un
certain seuil, il deviendrait difficile d'envisager le rejet des eaux
thermales sans réinjection dans le sous-sol.
SOMMAIRE
PREMIERE PARTIE
ETUDE HYDROGEOLOGIQUE ET FORAGE
1 - Situation géographique
2 - Cadre géologique et structural
3 - Géologue détaillée de la couverture
3.1. Les formations superficielles
3.2. Les formations souterraines
4 - Géologie détaillée du réservoir
4.1. Lithologie
4.2. Structure
5 - Coupe géologique probable et description lithologique desterrains à traverser
6 - Rappel des caractéristiques hydrodynamiques du réservoir
7 - Conception du forage à réaliser
7.1. Généralités
7.2. Implantation de l'ouvrage
7.3. Coupe technique du forage de production
7.4. Contraintes particulières et aléas de réalisation
8 - Qualité du fluide géothermal
9 - Contrôle de l'ouvrage. Tests de production
10 - Devis estimatif des travaux de forage
16.1. Coût du forage
10.2. Récapitulatif du coût du forage et installationsannexes
SOMMAIRE
PREMIERE PARTIE
ETUDE HYDROGEOLOGIQUE ET FORAGE
1 - Situation géographique
2 - Cadre géologique et structural
3 - Géologue détaillée de la couverture
3.1. Les formations superficielles
3.2. Les formations souterraines
4 - Géologie détaillée du réservoir
4.1. Lithologie
4.2. Structure
5 - Coupe géologique probable et description lithologique desterrains à traverser
6 - Rappel des caractéristiques hydrodynamiques du réservoir
7 - Conception du forage à réaliser
7.1. Généralités
7.2. Implantation de l'ouvrage
7.3. Coupe technique du forage de production
7.4. Contraintes particulières et aléas de réalisation
8 - Qualité du fluide géothermal
9 - Contrôle de l'ouvrage. Tests de production
10 - Devis estimatif des travaux de forage
16.1. Coût du forage
10.2. Récapitulatif du coût du forage et installationsannexes
(suite sommaire)
DEUXIEME PARTIE
ETUDE THERMIQUE
1 - Objet
2 - Définition des puissances souscrites
2.1. Piscine
2.2. Complexe sportif
2.3. Serre municipale
3 - Choix de la technique
3.1. Ressource géothermique
3.2. Piscine
3.3. Gynmase
3.4. Serre municipale
4 - Description du fonctionnement
4.1. Piscine
4.2. Complexe sportif
4.3. Serre municipale
5 - Caractéristiques des matériaux à mettre en oeuvre
5.1. Piscine (pompe à chaleur et déshumidif ication)
5.2. Gymnase et piscine (pompe à chaleur sur l'eau du forage)
5.3. Serre municipale
6 - Investissements
6.1. Piscine
6.2. Gymnase et piscine (pompe à chaleur sur l'eau du forage)
6.3. Serre municipale
6.4. Liaisons extérieures
7 - Bilan d'exploitation
7.1. Piscine
7.2. Gymnase + piscine
.7.3. Serre municipale
(suite sommaire)
DEUXIEME PARTIE
ETUDE THERMIQUE
1 - Objet
2 - Définition des puissances souscrites
2.1. Piscine
2.2. Complexe sportif
2.3. Serre municipale
3 - Choix de la technique
3.1. Ressource géothermique
3.2. Piscine
3.3. Gynmase
3.4. Serre municipale
4 - Description du fonctionnement
4.1. Piscine
4.2. Complexe sportif
4.3. Serre municipale
5 - Caractéristiques des matériaux à mettre en oeuvre
5.1. Piscine (pompe à chaleur et déshumidif ication)
5.2. Gymnase et piscine (pompe à chaleur sur l'eau du forage)
5.3. Serre municipale
6 - Investissements
6.1. Piscine
6.2. Gymnase et piscine (pompe à chaleur sur l'eau du forage)
6.3. Serre municipale
6.4. Liaisons extérieures
7 - Bilan d'exploitation
7.1. Piscine
7.2. Gymnase + piscine
.7.3. Serre municipale
(suite sommaire)
TROISIEME PARTIE
SYNTHESE TECHNICO-ECONOMIQUE
1 - Introduction. Rappel des hypothèses concernant la.ressource géothermique
2 - Schémas techniques possibles
3 - Comparaison des différents schémas possibles
3.1. Bilans énergétiques
3.2. Coûts d'investissement
3.3. Coûts d'exploitation
3.4. Bilans financiers
(suite sommaire)
TROISIEME PARTIE
SYNTHESE TECHNICO-ECONOMIQUE
1 - Introduction. Rappel des hypothèses concernant la.ressource géothermique
2 - Schémas techniques possibles
3 - Comparaison des différents schémas possibles
3.1. Bilans énergétiques
3.2. Coûts d'investissement
3.3. Coûts d'exploitation
3.4. Bilans financiers
LISTE DES FIGURES
Figure 1 - Carte de situation â 1/25 000
Figure 2 - Carte de situation à l/l 000
Figure 3 - Tableau récapitulatif des caractéristiques des grës du Trias
inférieur dans le secteur de Nancy (54)
Figure 4 - Evolution de la nappe des grës du Trias inférieur dans le
secteur de Nancy
Figure 5 - Coupe géologique et technique d'un forage de production
Figure 6 - Volume mensuel rejeté des effluents refroidis
Figure 7 - Ventilation des différentes unités du hall de sports
Figure 8 - Tableau résumant les schémas techniques possibles
Figure 9 - Tableau résumant les bilans énergétiques
Figure 10 - Tableau résumant le montant des investissements
Figure 11 - Tableau résumant l'estimation des coûts d'exploitation
annuels
Figure 12 - Tableau résumant les montages financiers possibles
LISTE DES FIGURES
Figure 1 - Carte de situation â 1/25 000
Figure 2 - Carte de situation à l/l 000
Figure 3 - Tableau récapitulatif des caractéristiques des grës du Trias
inférieur dans le secteur de Nancy (54)
Figure 4 - Evolution de la nappe des grës du Trias inférieur dans le
secteur de Nancy
Figure 5 - Coupe géologique et technique d'un forage de production
Figure 6 - Volume mensuel rejeté des effluents refroidis
Figure 7 - Ventilation des différentes unités du hall de sports
Figure 8 - Tableau résumant les schémas techniques possibles
Figure 9 - Tableau résumant les bilans énergétiques
Figure 10 - Tableau résumant le montant des investissements
Figure 11 - Tableau résumant l'estimation des coûts d'exploitation
annuels
Figure 12 - Tableau résumant les montages financiers possibles
LISTE DES ANNEXES
Annexe 1 - Annexe à l'étude thermique. Analyse des solutions géothermiques
n'incluant pas l'usage d'une PAC en déshumidif ication pour la
piscine.
LISTE DES ANNEXES
Annexe 1 - Annexe à l'étude thermique. Analyse des solutions géothermiques
n'incluant pas l'usage d'une PAC en déshumidif ication pour la
piscine.
LISTE DES PLANCHESJ
Planche 1 - Pompe à chaleur en déshumidif ication. Schéma de principe
(solution C)
Planche 2 - Pompe à chaleur en appoint sur eau de forage (solution C)
Planche 3 - Schéma de principe. Piscine et complexe sportif (solution C)
Planche 4 - Schéma de principe. Serres municipales (solution E)
Planche 5 - Schéma de principe. Géothermie et pompe à chaleur (solution G)
LISTE DES PLANCHESJ
Planche 1 - Pompe à chaleur en déshumidif ication. Schéma de principe
(solution C)
Planche 2 - Pompe à chaleur en appoint sur eau de forage (solution C)
Planche 3 - Schéma de principe. Piscine et complexe sportif (solution C)
Planche 4 - Schéma de principe. Serres municipales (solution E)
Planche 5 - Schéma de principe. Géothermie et pompe à chaleur (solution G)
INTRODUCTION
Par convention, la. ville de VAÎTOOEUVRE (54) a chargé le
Service Géologique Régional Lorraine du B. r. g. m, d'étudier la possi¬
bilité de chauffer la future piscine municipale, le hall des sports et
les serres municipales à partir de la nappe des grës du Trias inférieur.
Un premier examen de ce projet avait été réalisé en mars 1981
et avait fait l'objet d'une note de présentation référencée SGR/LOR N"
81/23.
L'étude qui suit se décompose en trois parties :
- étude hydrogéologique et forage,
- étude thermique,
- synthèse technico-économique.
Cette étude a été effectuée par le Service Géologique Régional
Lorraine et le Département Géothermie du B. r. g. m,' auxquels a été
associé le Cabinet GUYOT pour la partie thermique de surface.
INTRODUCTION
Par convention, la. ville de VAÎTOOEUVRE (54) a chargé le
Service Géologique Régional Lorraine du B. r. g. m, d'étudier la possi¬
bilité de chauffer la future piscine municipale, le hall des sports et
les serres municipales à partir de la nappe des grës du Trias inférieur.
Un premier examen de ce projet avait été réalisé en mars 1981
et avait fait l'objet d'une note de présentation référencée SGR/LOR N"
81/23.
L'étude qui suit se décompose en trois parties :
- étude hydrogéologique et forage,
- étude thermique,
- synthèse technico-économique.
Cette étude a été effectuée par le Service Géologique Régional
Lorraine et le Département Géothermie du B. r. g. m,' auxquels a été
associé le Cabinet GUYOT pour la partie thermique de surface.
B. r. g. m. - SGR/LOR
1, rue du Parc de Brabois54500 - VANDOEUVRE
82 SGN 077 LOR
PREMIERE PARTIE
ETUDE HYDROGEOLOGIQUE
FORAGE
B. r. g. m. - SGR/LOR
1, rue du Parc de Brabois54500 - VANDOEUVRE
82 SGN 077 LOR
PREMIERE PARTIE
ETUDE HYDROGEOLOGIQUE
FORAGE
- 1.1 -
1 - SITUATION GEOGRAPHIQUE (figures 1 et 2)
Le projet est situé au Sud/Sud-Ouest de Nancy, dans la
ville nouvelle de Vandoeuvre, en bordure du Parc de Loisirs, la cote
moyenne du sol étant à 230 m. ,
2 - CADRE GEOLOGIQUE ET STRUCTURAL
Les terrains en affleurement correspondent, dans le Parc de
Loisirs de Vandoeuvre, au toit des marnes à septaria du Lias et locale¬
ment à la base des grës médioliasiques .
Le pendage des couches est localement orienté du Sud-Est au
Nord /Nord-Ouest. Une faille Nord-Est - Sud-Ouest dont le rejet avoisine
quelques mètres affecte le secteur intéressé par le projet.
3 - GEOLOGIE DETAILLEE DE LA COUVERTURE
3.1. Les_forn]ations_sL{gerficiel^l_es
Celles-ci sont inexistantes sur le site d'étude et peuvent
être localement constituées par quelques décimètres de remblais.
3. 2. Les_formati^ons_souterraines
Les formations souterraines qui constituent la couverture des
grës du Buntsandstein ont pu être étudiées à partir des sondages profonds
de recherche de pétrole, de recherche d'eau ou de recherche de charbon.
Des terrains les plus récents aux plus anciens, la série est
représentée par :
- des argiles et des marnes gréseuses et micacées, localement
bitumineuses, des calcaires et marnes argileuses finement
gréseuses, micacées : LIAS ;
- 1.1 -
1 - SITUATION GEOGRAPHIQUE (figures 1 et 2)
Le projet est situé au Sud/Sud-Ouest de Nancy, dans la
ville nouvelle de Vandoeuvre, en bordure du Parc de Loisirs, la cote
moyenne du sol étant à 230 m. ,
2 - CADRE GEOLOGIQUE ET STRUCTURAL
Les terrains en affleurement correspondent, dans le Parc de
Loisirs de Vandoeuvre, au toit des marnes à septaria du Lias et locale¬
ment à la base des grës médioliasiques .
Le pendage des couches est localement orienté du Sud-Est au
Nord /Nord-Ouest. Une faille Nord-Est - Sud-Ouest dont le rejet avoisine
quelques mètres affecte le secteur intéressé par le projet.
3 - GEOLOGIE DETAILLEE DE LA COUVERTURE
3.1. Les_forn]ations_sL{gerficiel^l_es
Celles-ci sont inexistantes sur le site d'étude et peuvent
être localement constituées par quelques décimètres de remblais.
3. 2. Les_formati^ons_souterraines
Les formations souterraines qui constituent la couverture des
grës du Buntsandstein ont pu être étudiées à partir des sondages profonds
de recherche de pétrole, de recherche d'eau ou de recherche de charbon.
Des terrains les plus récents aux plus anciens, la série est
représentée par :
- des argiles et des marnes gréseuses et micacées, localement
bitumineuses, des calcaires et marnes argileuses finement
gréseuses, micacées : LIAS ;
FIGUR
jndustrH ¿ill court-Hou de m
SITUATION DU PROJET
CENTRALE SOREV
RLAN DB SITUATJON-ECH£L.LE.'1/2SOOO .
UitNE OZON! SAT ION fíESÍQ
A
FIGURE 2
VILLE DE VAND OEUVRE (54)
PLAN DS SITUATION
-caniveau de chauffage existant
ECHELLE : 7/ 1000
- 1.4 -
- des argiles rouges et des grës trës fins pellitiques,
souvent argileux et à débris ligniteux : RHETIEN ;
- des argiles bariolées, localement dolomitique à passées de
gypse et d'anhydrite, des dolomies cristallines, des argiles
bariolées avec passées abondantes de sel gemme massif :
KEUPER ; , . .
- des dolomies argileuses, des argiles bariolées, des dolomies
glauconieuses et pseudo-oolithiques et à entroques, des
argiles gréseuses à passées de grës fins et rognons d'anhy¬
drite : LETTENKOHLE et MUSCHELKALK.
Ces formations ont été rencontrées dans tous les ouvrages de
la région et certaines remarques concernant la stratigraphie ont pu
être formulées :
- le Rhétien présente son faciës habituel : 8 m d'argiles de
Levallois puis 27 à 29 m de grës fins en alternance avec
des argiles noires (peDites) . Les passages gréseux sont
assez poreux mais peu perméables : les porosités varient
entre 4,5 et 21 % et les perméabilités sont comprises
entre 0 et .4,2 md. Ancune donnée n'est disponible sur la
qualité des eaux de ce réservoir ; elles sont probablement
légèrement minéralisées (1 à 1,5 g/1 de .RS à 105 °C) ;
- les marnes irisées inférieures du Keuper sont salifëres sur
70 à 85 m ;
- le Trias moyen (Lettenkohle et Muschelkalk supérieur) est
trës argileux (dolomie argileuse et argile dolomitique) ,
peu perméable ;
. - le Muschelkalk inférieur est constitué d'argiles à évapori¬
tes (anhydrite et gypse) et d'argiles gréseuses et micacées.
- 1.4 -
- des argiles rouges et des grës trës fins pellitiques,
souvent argileux et à débris ligniteux : RHETIEN ;
- des argiles bariolées, localement dolomitique à passées de
gypse et d'anhydrite, des dolomies cristallines, des argiles
bariolées avec passées abondantes de sel gemme massif :
KEUPER ; , . .
- des dolomies argileuses, des argiles bariolées, des dolomies
glauconieuses et pseudo-oolithiques et à entroques, des
argiles gréseuses à passées de grës fins et rognons d'anhy¬
drite : LETTENKOHLE et MUSCHELKALK.
Ces formations ont été rencontrées dans tous les ouvrages de
la région et certaines remarques concernant la stratigraphie ont pu
être formulées :
- le Rhétien présente son faciës habituel : 8 m d'argiles de
Levallois puis 27 à 29 m de grës fins en alternance avec
des argiles noires (peDites) . Les passages gréseux sont
assez poreux mais peu perméables : les porosités varient
entre 4,5 et 21 % et les perméabilités sont comprises
entre 0 et .4,2 md. Ancune donnée n'est disponible sur la
qualité des eaux de ce réservoir ; elles sont probablement
légèrement minéralisées (1 à 1,5 g/1 de .RS à 105 °C) ;
- les marnes irisées inférieures du Keuper sont salifëres sur
70 à 85 m ;
- le Trias moyen (Lettenkohle et Muschelkalk supérieur) est
trës argileux (dolomie argileuse et argile dolomitique) ,
peu perméable ;
. - le Muschelkalk inférieur est constitué d'argiles à évapori¬
tes (anhydrite et gypse) et d'argiles gréseuses et micacées.
1.5 -
4 - GEOLOGIE DETAILLEE DU RESERVOIR
4.1. Lithol^ogie -
Dans le secteur de Vandoeuvre-lës-Nancy , le Buntsandstein se
présente avec des faciës habituels : grës bigarrés. Conglomérat princi¬
pal, Grës Vosgien et Conglomérat de base. Il a été reconnu sur 147,32 m
au forage de Nancy-Thermal 1 (230.5.23).
L'épaisseur totale du réservoir dans ce secteur est estimée
à 300 m.
Ces niveaux constituent un excellent réservoir dont les
caractéristiques moyennes sont les suivantes :
- porosité utile = 15 â 20 %,-3 2- transmissivité = 5 à 7.10 m /m,
- perméabilité = 2 à 3.10 m/s,--5 -4- coefficient d'emmagasinement =8.10 à4.10.
Les niveaux conglomératiques jouent le rôle de strate conduc¬
trice à fort effet transmissif et les niveaux gréseux le rôle de
réservoir à fort effet capacitif. "L'épaisseur captée résulte d'un
compromis : on sait, en effet, que si la température de l'eau augmente
avec la profondeur, le débit par mètre linéaire des horizons profuctifs
diminue. Il est donc nécessaire pour maintenir un débit élevé de mettre
en production le Conglomérat principal et le grës jusqu'à une profondeur
de 820 m environ. L'apport relativement faible des niveaux plus profonds
et plus chauds n'aurait donc guëre d'effet sur la température du
mélange. En revanche, il augmenterait considérablement la minéralisation
de. l'eau produite puisque le résidu sec à 105 °C de l'eau des niveaux
les plus profonds dépasse 16 g/1 dans ce secteur" (Ph. DAGUE).
La nature lithologique et l'âge du substratum du réservoir
ne sont pas connus à l'heure actuelle.
1.5 -
4 - GEOLOGIE DETAILLEE DU RESERVOIR
4.1. Lithol^ogie -
Dans le secteur de Vandoeuvre-lës-Nancy , le Buntsandstein se
présente avec des faciës habituels : grës bigarrés. Conglomérat princi¬
pal, Grës Vosgien et Conglomérat de base. Il a été reconnu sur 147,32 m
au forage de Nancy-Thermal 1 (230.5.23).
L'épaisseur totale du réservoir dans ce secteur est estimée
à 300 m.
Ces niveaux constituent un excellent réservoir dont les
caractéristiques moyennes sont les suivantes :
- porosité utile = 15 â 20 %,-3 2- transmissivité = 5 à 7.10 m /m,
- perméabilité = 2 à 3.10 m/s,--5 -4- coefficient d'emmagasinement =8.10 à4.10.
Les niveaux conglomératiques jouent le rôle de strate conduc¬
trice à fort effet transmissif et les niveaux gréseux le rôle de
réservoir à fort effet capacitif. "L'épaisseur captée résulte d'un
compromis : on sait, en effet, que si la température de l'eau augmente
avec la profondeur, le débit par mètre linéaire des horizons profuctifs
diminue. Il est donc nécessaire pour maintenir un débit élevé de mettre
en production le Conglomérat principal et le grës jusqu'à une profondeur
de 820 m environ. L'apport relativement faible des niveaux plus profonds
et plus chauds n'aurait donc guëre d'effet sur la température du
mélange. En revanche, il augmenterait considérablement la minéralisation
de. l'eau produite puisque le résidu sec à 105 °C de l'eau des niveaux
les plus profonds dépasse 16 g/1 dans ce secteur" (Ph. DAGUE).
La nature lithologique et l'âge du substratum du réservoir
ne sont pas connus à l'heure actuelle.
- 1.6 -
4.2. Structure
Le secteur de Vandoeuvre se situe sensiblement dans l'axe du
synclinal de Sarreguemines affecté d'une flexure anticlinale (dôme de
Cerville) à l'Est de Nancy.
Le pendage des couches est dirigé du Sud-Est vers le Nord-
Ouest. De nombreuses failles viennent compliquer cette structure (faille
de la Meurthe Nord-Ouest/Sud-Est en particulier) .
5 - COUPE GEOLOGIQUE PROBABLE ET DESCRIPTION LITHOLOGIQUE DES TERRAINS
A TRAVERSER
La coupe géologique probable a été déduite de la coupe du
forage de Nancy-Thermal situé à 1,8 km au Nord-Ouest du site étudié.
Les données de surface et la carte géologique de Nancy ont
permis une meilleure définition des horizons géologiques à rencontrer
en surface .
Pour une cote de départ estimée à 230 m, la coupe géologique
du forage de Vandoeuvre serait la suivante :
0 à -2m remblais divers et formations remaniées desurface
-12m marnes à septaria et schistes-carton-110 m grës argileux médioliasiques et marnes du
Domérien-145 m calcaires marneux du Sinémurien-153 m argiles rouges de Levallois-172 m grës gris pellitiques du Rhétien-240 m marnes et dolomie du Keuper supérieur-260 ra grës du Keuper moyen-430 m Keuper inférieur marneux et salifère-445 m marnes dolomitiques de la Lettenkohle
-2-12
-110-145-153-172-240-260-430
àà
àâààààà
- 1.6 -
4.2. Structure
Le secteur de Vandoeuvre se situe sensiblement dans l'axe du
synclinal de Sarreguemines affecté d'une flexure anticlinale (dôme de
Cerville) à l'Est de Nancy.
Le pendage des couches est dirigé du Sud-Est vers le Nord-
Ouest. De nombreuses failles viennent compliquer cette structure (faille
de la Meurthe Nord-Ouest/Sud-Est en particulier) .
5 - COUPE GEOLOGIQUE PROBABLE ET DESCRIPTION LITHOLOGIQUE DES TERRAINS
A TRAVERSER
La coupe géologique probable a été déduite de la coupe du
forage de Nancy-Thermal situé à 1,8 km au Nord-Ouest du site étudié.
Les données de surface et la carte géologique de Nancy ont
permis une meilleure définition des horizons géologiques à rencontrer
en surface .
Pour une cote de départ estimée à 230 m, la coupe géologique
du forage de Vandoeuvre serait la suivante :
0 à -2m remblais divers et formations remaniées desurface
-12m marnes à septaria et schistes-carton-110 m grës argileux médioliasiques et marnes du
Domérien-145 m calcaires marneux du Sinémurien-153 m argiles rouges de Levallois-172 m grës gris pellitiques du Rhétien-240 m marnes et dolomie du Keuper supérieur-260 ra grës du Keuper moyen-430 m Keuper inférieur marneux et salifère-445 m marnes dolomitiques de la Lettenkohle
-2-12
-110-145-153-172-240-260-430
àà
àâààààà
FIGUREJl - Tableau récapitulatif des caractéristiques des grès du Trias inférieur dans le secteur de Nancy (54)
LOCALISATION
CHAMPIGNEULLES-
ESSEY
NANCYtTHERMAL- 3
TOMBLAINE
BOUXIERES-AUX- 'CHENES
INDICECODE MINIER
239.1.7
230.2.9
230.5.63
230.6.113
230.2.98
UTILISATION
brasserie
AEP
piscine
AEP--
AEP
DEBIT m /h
Débit
>70
;,70
> 86
>200
> 38
Année
1963
1968
1966
. 1968
J968
Etatouvrage
artésien
artésien
artésien
artésien
artésien
T m /s
7,3.10
-47.10 ^
-3
: S
:
: ~
: . .- .
: 9.10"^:
l - '
: . (
: RS
: mg/l
: 2115
835
3570
955:
775;
QUALITE des EAUX (<
] TH
: 52,6
: 22,1
88,6
24,8:
21,0;
; pH
't 7,2
' 7,5
. 7,0
.7,4 :
7,5 ;
; T'c
' 35,7
31,1
33,4
28,3:
32,9;
Dctobre 1976) .. :
: Fe: mg/l
2,5
: 0,8
ÎJ
0,45:
0,15;
: S04: mg/l
1 \
' 132
: 112
230
138 :
130 ;
: Cl :
: rag/1:
: 966:
: 256:
1 7 14 :
295:
219;
FIGUREJl - Tableau récapitulatif des caractéristiques des grès du Trias inférieur dans le secteur de Nancy (54)
LOCALISATION
CHAMPIGNEULLES-
ESSEY
NANCYtTHERMAL- 3
TOMBLAINE
BOUXIERES-AUX- 'CHENES
INDICECODE MINIER
239.1.7
230.2.9
230.5.63
230.6.113
230.2.98
UTILISATION
brasserie
AEP
piscine
AEP--
AEP
DEBIT m /h
Débit
>70
;,70
> 86
>200
> 38
Année
1963
1968
1966
. 1968
J968
Etatouvrage
artésien
artésien
artésien
artésien
artésien
T m /s
7,3.10
-47.10 ^
-3
: S
:
: ~
: . .- .
: 9.10"^:
l - '
: . (
: RS
: mg/l
: 2115
835
3570
955:
775;
QUALITE des EAUX (<
] TH
: 52,6
: 22,1
88,6
24,8:
21,0;
; pH
't 7,2
' 7,5
. 7,0
.7,4 :
7,5 ;
; T'c
' 35,7
31,1
33,4
28,3:
32,9;
Dctobre 1976) .. :
: Fe: mg/l
2,5
: 0,8
ÎJ
0,45:
0,15;
: S04: mg/l
1 \
' 132
: 112
230
138 :
130 ;
: Cl :
: rag/1:
: 966:
: 256:
1 7 14 :
295:
219;
rr\ NANCY .THERMAL 1/2,3
^, CHAMPIGNEULLES
FIRURE 4
VILLE DE VANDOEUVRE (54)Altituda NiO.F.
du nívaau pîïzo
.270
-260
,250
ZitO
.230
220
210
+TOMBLAINE
EVOLUTION DE LA NAPPE DBS GRES DU TRIAS INFERIEUR
(5) VARANGEViLLE ^^^^ ¿g- SECTEUR DE NANCY (1900^1980)
g ESSEY_LES_ NANCY
.©=
NIVEAU PIEZOMETRIQUE
h
nivsaux dynami'quss J''O^S m /on en tn oyennt
NANCY .THERMAL 1
NANCY.THERMAL 2
TOMBLAINE 1
PRELEVEMENTS
Prelo vamcnts «stimas
HNANCY_THERMAL 3
CHAMPIGNEULLES
TOMBLAINE 2
VARANGEVILLE
ESSEY_LES_NANCY
1 1 1 1900 1905 -1910 1915 1920 1925 .1930
I r
1936 1940 1945 1350 1955 I960 1365 1970 1975 1980
rr\ NANCY .THERMAL 1/2,3
^, CHAMPIGNEULLES
FIRURE 4
VILLE DE VANDOEUVRE (54)Altituda NiO.F.
du nívaau pîïzo
.270
-260
,250
ZitO
.230
220
210
+TOMBLAINE
EVOLUTION DE LA NAPPE DBS GRES DU TRIAS INFERIEUR
(5) VARANGEViLLE ^^^^ ¿g- SECTEUR DE NANCY (1900^1980)
g ESSEY_LES_ NANCY
.©=
NIVEAU PIEZOMETRIQUE
h
nivsaux dynami'quss J''O^S m /on en tn oyennt
NANCY .THERMAL 1
NANCY.THERMAL 2
TOMBLAINE 1
PRELEVEMENTS
Prelo vamcnts «stimas
HNANCY_THERMAL 3
CHAMPIGNEULLES
TOMBLAINE 2
VARANGEVILLE
ESSEY_LES_NANCY
1 1 1 1900 1905 -1910 1915 1920 1925 .1930
I r
1936 1940 1945 1350 1955 I960 1365 1970 1975 1980
- 1.9 -
-445
-505
-665
-725-750
à
à
à
àà
-505 m dolomie du Muschelkalk supérieur, calcaires,dolomies et marnes du Muschelkalk
-665 m marnes dolomitiques à anhydrite et gypse,microgrëseuses à la base du Muschelkalk
-725 m grës bigarrés, localement pyriteux et chargésen matière organique
-750 ra Conglomérat principal-820 m grës vosgien rouge localement à passées
d'argilite.
Compte-tenu" de ces données, la profondeur des forages néces¬
saires à la réalisation d'un forage sur Vandoeuvre serait de 820 - 10 m.
6 - RAPPEL DES CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIQUES DU RESERVOIR
Les résultats obtenus sur les forages d'exploitation d'eau
potable proches de la zone d'étude sont rassemblés dans le tableau ci-
contre.
3'Les débits mobilisables sont importants (90 à 200 m /h) corapte-
tenu des bonnes caractéristiques hydrodynaraiques du réservoir.
Toutefois, la baisse du niveau piézométrique engendrée par
les prélèvements qui se multiplient depuis trois décennies (environ3
4 millions de m en 1980) conduit à un accroissement progressif des fj
d'exploitation de cet aquifëre.
7 - CONCEPTION DU FORAGE A REALISER
7.1. Général^ités
Compte-tenu des besoins définies dans l'étude thermique et
de la faible minéralisation des eaux (4 à 5 g/1 à dominante chlorurée
sodique), après consultation du Service Assainissement du District de
l'Agglomération Nancéienne (Monsieur BENOIT), le rejet des effluents
refroidis peut s'effectuer dans le réseau communal d'eaux pluviales.
- 1.9 -
-445
-505
-665
-725-750
à
à
à
àà
-505 m dolomie du Muschelkalk supérieur, calcaires,dolomies et marnes du Muschelkalk
-665 m marnes dolomitiques à anhydrite et gypse,microgrëseuses à la base du Muschelkalk
-725 m grës bigarrés, localement pyriteux et chargésen matière organique
-750 ra Conglomérat principal-820 m grës vosgien rouge localement à passées
d'argilite.
Compte-tenu" de ces données, la profondeur des forages néces¬
saires à la réalisation d'un forage sur Vandoeuvre serait de 820 - 10 m.
6 - RAPPEL DES CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIQUES DU RESERVOIR
Les résultats obtenus sur les forages d'exploitation d'eau
potable proches de la zone d'étude sont rassemblés dans le tableau ci-
contre.
3'Les débits mobilisables sont importants (90 à 200 m /h) corapte-
tenu des bonnes caractéristiques hydrodynaraiques du réservoir.
Toutefois, la baisse du niveau piézométrique engendrée par
les prélèvements qui se multiplient depuis trois décennies (environ3
4 millions de m en 1980) conduit à un accroissement progressif des fj
d'exploitation de cet aquifëre.
7 - CONCEPTION DU FORAGE A REALISER
7.1. Général^ités
Compte-tenu des besoins définies dans l'étude thermique et
de la faible minéralisation des eaux (4 à 5 g/1 à dominante chlorurée
sodique), après consultation du Service Assainissement du District de
l'Agglomération Nancéienne (Monsieur BENOIT), le rejet des effluents
refroidis peut s'effectuer dans le réseau communal d'eaux pluviales.
FORAGE TUBAGE COUPE
04
50.
100.
150-
200.
250.
300
350
«00
450_
500.
560
600
65a
700 .
750
600.
<0
175
725
,
820
il
125
rece uvrei.ient
23'
17 ^2
12" Vi
n"1,
18 Vaacîer ordînaîre
ac'isr inox 075
9 "Va
acîar inoxC75
crsptncs nervure s
8" '/^ repo ussets 10/1 0
NS 22 S
-f-^'l^^t^.
-zJL.
4 '^^^1
*- A.t-
3?^!:
T^' ;'' .lAi
::b::a:a:+T>:rJ
FIGURE 5
COMMUNE DE VANDOEUVRE (54)
PROJET GEOTHERMIE BASSE' ENERGIE'
COUPE TECHNiquE ET GEOLOG I qUE PREVISIONNELLE
DUN FORAGE DE PRODUCTION:
FORAGE TUBAGE COUPE
04
50.
100.
150-
200.
250.
300
350
«00
450_
500.
560
600
65a
700 .
750
600.
<0
175
725
,
820
il
125
rece uvrei.ient
23'
17 ^2
12" Vi
n"1,
18 Vaacîer ordînaîre
ac'isr inox 075
9 "Va
acîar inoxC75
crsptncs nervure s
8" '/^ repo ussets 10/1 0
NS 22 S
-f-^'l^^t^.
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4 '^^^1
*- A.t-
3?^!:
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FIGURE 5
COMMUNE DE VANDOEUVRE (54)
PROJET GEOTHERMIE BASSE' ENERGIE'
COUPE TECHNiquE ET GEOLOG I qUE PREVISIONNELLE
DUN FORAGE DE PRODUCTION:
- 1.11 -
Le projet sera conçu à partir d'un seul forage de pompage. . . 3susceptible, toutefois, de fournir un débit supérieur â 200 m /h, afin
de permettre. une extension éventuelle ultérieure de l'exploitation de '
la ressource.
Pour des raisons de pérennité de la ressource, lorsque le
projet atteindra une taille définitive, une injection des affluents
refroidis dans le réservoir aquifëre devra être envisagée.
Corapte-tenu d'un écouleraent général de la nappe dans la
direction Est-Sud-Est - Nord-Nord-Ouest et des contraintes d'exploita¬
tion, le puits de production sera implanté à proximité de la future
piscine.
7,3. Çou[)e_technigue_du_foraç]e_de_groduction
La coupe prévisionnelle du forage de production. est indiquée
sur la figure
Coupe technique : .
0 à -40 m forage au rotary et â la boue 0 23", tubageacier ordinaire 0 18" 5/8
-40 à -1 25 ra forage au rotary et à la boue 0 17"' 1/2,tubage acier inoxydable C 75 0 13" 3/8
-125 à -725 m forage au rotary et à la boue sursalée 0 12"1/4, tubage acier inoxydable C 75 0 9" 5/8
avec recouvrement de 1 25 à 1 75 m ,-725 à -820 m forage au rotary et à 1 eau 0 8 1/2, pose
de crépines à nervures repoussées 10/10NS22S avec massif de gravier filtrant.
- 1.11 -
Le projet sera conçu à partir d'un seul forage de pompage. . . 3susceptible, toutefois, de fournir un débit supérieur â 200 m /h, afin
de permettre. une extension éventuelle ultérieure de l'exploitation de '
la ressource.
Pour des raisons de pérennité de la ressource, lorsque le
projet atteindra une taille définitive, une injection des affluents
refroidis dans le réservoir aquifëre devra être envisagée.
Corapte-tenu d'un écouleraent général de la nappe dans la
direction Est-Sud-Est - Nord-Nord-Ouest et des contraintes d'exploita¬
tion, le puits de production sera implanté à proximité de la future
piscine.
7,3. Çou[)e_technigue_du_foraç]e_de_groduction
La coupe prévisionnelle du forage de production. est indiquée
sur la figure
Coupe technique : .
0 à -40 m forage au rotary et â la boue 0 23", tubageacier ordinaire 0 18" 5/8
-40 à -1 25 ra forage au rotary et à la boue 0 17"' 1/2,tubage acier inoxydable C 75 0 13" 3/8
-125 à -725 m forage au rotary et à la boue sursalée 0 12"1/4, tubage acier inoxydable C 75 0 9" 5/8
avec recouvrement de 1 25 à 1 75 m ,-725 à -820 m forage au rotary et à 1 eau 0 8 1/2, pose
de crépines à nervures repoussées 10/10NS22S avec massif de gravier filtrant.
- 1.12 -
Ce programme permet de dégager une chambre de pompage 0 13" 3/8
compatible avec la mise en service d'une pompe d'exhaure entre 0 et
125 m.
Compte-tenu du niveau piézométrique actuel de la nappe des
grès du Trias inférieur dans le secteur de Nancy, l'ouvrage devrait
être en limite d'artésianisme :
- profondeur niveau piézomëtrique/sol = 0 - 2 m,3- débit spécifique de l'ouvrage = 4 à 5 m /h/m de rabattement,-3 2- transmissivité de l'aquifère = 1 à 2.10 m /s (100 à
200 Dm) . .
7.4. Çontraintes_Qarticul^ières_et_al^éas_de_réali^
Pertes : partielles probables dans les grës du Rhétien et,
éventuellement, dans la traversée du Sinémurien et du Muschelkalk.
En outre, des risques d'éboulement ne sont pas à exclure
compte-tenu de la proximité d'une faille Nord-Est - Sud-Ouest suscep¬
tible de modifier de façon sensible la tenue des terrains de couverture
et là cohésion des grès dans la traversée du réservoir.
Boues : sursalées dans la traversée du Keuper et du Muschel¬
kalk (le contrôle permanent de la qualité physique et chimique des
boues est indispensable à la bonne réalisation du chantier) .
Cimentation ; à l'aide de ciment CLK dont la prise et la
résistance sont compatibles avec des milieux saturés en évaporites
(sel et/ou gypse) .
- 1.12 -
Ce programme permet de dégager une chambre de pompage 0 13" 3/8
compatible avec la mise en service d'une pompe d'exhaure entre 0 et
125 m.
Compte-tenu du niveau piézométrique actuel de la nappe des
grès du Trias inférieur dans le secteur de Nancy, l'ouvrage devrait
être en limite d'artésianisme :
- profondeur niveau piézomëtrique/sol = 0 - 2 m,3- débit spécifique de l'ouvrage = 4 à 5 m /h/m de rabattement,-3 2- transmissivité de l'aquifère = 1 à 2.10 m /s (100 à
200 Dm) . .
7.4. Çontraintes_Qarticul^ières_et_al^éas_de_réali^
Pertes : partielles probables dans les grës du Rhétien et,
éventuellement, dans la traversée du Sinémurien et du Muschelkalk.
En outre, des risques d'éboulement ne sont pas à exclure
compte-tenu de la proximité d'une faille Nord-Est - Sud-Ouest suscep¬
tible de modifier de façon sensible la tenue des terrains de couverture
et là cohésion des grès dans la traversée du réservoir.
Boues : sursalées dans la traversée du Keuper et du Muschel¬
kalk (le contrôle permanent de la qualité physique et chimique des
boues est indispensable à la bonne réalisation du chantier) .
Cimentation ; à l'aide de ciment CLK dont la prise et la
résistance sont compatibles avec des milieux saturés en évaporites
(sel et/ou gypse) .
- 1.13 -
Contrainte au sol : elles sont inexistantes dans l'état
actuel d'occupation du sol ; toutefois, il conviendra de prendre en
compte dans le choix de la localisation des ouvrages les émissaires
de gros diamètre collectant ies eaux EU et EP de Vandoeuvre.
Approvisionnement en eau du chantier : celui-ci pourra être
assuré à partir du réseau de distribution existant.
Bruit : la réalisation d'un forage de 820 m en zone urbaine
est susceptible d'engendrer une gêne pour les riverains (travail en
trois postes durant six semaines environ). Toutefois, le travail en
deux postes conduirait à accroître sensiblement le coût du forage
d'environ 25 à 30 %.
8 - QUALITE DU FLUIDE GEOTHERMAL
La qualité des eaux de la nappe des grës du Trias inférieur
sera très proche de celle étudiée sur le site de Nancy-Thermal.
. Température : 35 °C - 2 °C au niveau du réservoir, soit33 °C - 2 °C en tête de forage.
Salinité : résidu sec = 4 à 5 g/1 à 105 °C (faciës chlorurésodique) ,
dureté = 120 à 135 °F,
pH = 7
Fe = 0,2 à 0,5 mg/l.
Gaz : Dégagement possible d'hydrogène sulfuré.
Compte-tenu de cette composition, il y aurait lieu de prévoir
éventuellement une deferrisation de ces eaux avant rejet dans le réseau
d'assainissement.
- 1.13 -
Contrainte au sol : elles sont inexistantes dans l'état
actuel d'occupation du sol ; toutefois, il conviendra de prendre en
compte dans le choix de la localisation des ouvrages les émissaires
de gros diamètre collectant ies eaux EU et EP de Vandoeuvre.
Approvisionnement en eau du chantier : celui-ci pourra être
assuré à partir du réseau de distribution existant.
Bruit : la réalisation d'un forage de 820 m en zone urbaine
est susceptible d'engendrer une gêne pour les riverains (travail en
trois postes durant six semaines environ). Toutefois, le travail en
deux postes conduirait à accroître sensiblement le coût du forage
d'environ 25 à 30 %.
8 - QUALITE DU FLUIDE GEOTHERMAL
La qualité des eaux de la nappe des grës du Trias inférieur
sera très proche de celle étudiée sur le site de Nancy-Thermal.
. Température : 35 °C - 2 °C au niveau du réservoir, soit33 °C - 2 °C en tête de forage.
Salinité : résidu sec = 4 à 5 g/1 à 105 °C (faciës chlorurésodique) ,
dureté = 120 à 135 °F,
pH = 7
Fe = 0,2 à 0,5 mg/l.
Gaz : Dégagement possible d'hydrogène sulfuré.
Compte-tenu de cette composition, il y aurait lieu de prévoir
éventuellement une deferrisation de ces eaux avant rejet dans le réseau
d'assainissement.
- 1.14 -
9 - CONTROLE DE L'OUVRAGE. TESTS DE PRODUCTION
Un contrôle de l'ouvrage paraît indispensable durant sa réali¬
sation par diagraphies. Pour ce faire, il convient de prévoir la mise
en oeuvre de diagraphie gamma-ray (coupe géologique), CBL (contrôle de
cimentation), neutron (porosité) et flow-mëtre (mesure des perméabilités
dans l'aquifère).
Des tests de production (pompage de nettoyage et pompage
d'essai de 72 h) permettront de préciser les caractéristiques hydrodyna¬
miques du réservoir en fin d'essai et le régime d'exploitation en
fonction du rabattement.
- 1.14 -
9 - CONTROLE DE L'OUVRAGE. TESTS DE PRODUCTION
Un contrôle de l'ouvrage paraît indispensable durant sa réali¬
sation par diagraphies. Pour ce faire, il convient de prévoir la mise
en oeuvre de diagraphie gamma-ray (coupe géologique), CBL (contrôle de
cimentation), neutron (porosité) et flow-mëtre (mesure des perméabilités
dans l'aquifère).
Des tests de production (pompage de nettoyage et pompage
d'essai de 72 h) permettront de préciser les caractéristiques hydrodyna¬
miques du réservoir en fin d'essai et le régime d'exploitation en
fonction du rabattement.
- 1. 15 -
10 - DEVIS ESTIMATIF DES TRAVAUX DE FORAGE
10:1. Coût du forage au 1.10.1981
. Forfait, préparation, amenée à pied d'oeuvre
de l'atelier de forage, installation et montage, réalisa¬
tion de la plateforme, des bourbiers, remise en état 95.000,00
. Démontage et retrait en fin de travaux.. 63.000,00
. Forage au rotary â l'injection :
- 0 à 40 m en 0 23" à la boue bentonitiqueordinaire : 40 ml x 1.800,00 F 72.000,00
- 38 à 175 m en 0 17" 1/2 à la boue bentoni¬tique ordinaire : 137 ml x 1.300,00 F 178.100,00
- 173 â 725 m en 0 12" 1/4 à la boue bentoni¬tique sursalée :
173 à 300 m 127 ml x 800,00 F 101.600,00300 à 600 m 300 ml x 880,00 F 264.000,00600 à 725 m 125 ml x 950,00 F 118.750,00
- 725 à 820 m en 0 8" 1/2 à l'eau claire :
95 ml X 760,00 F 72.200,00
. Fourniture et. pose de tubages :
- tubage acier plein semi-inoxydable APS 200 460/470 : 41 ml X 1.200,00 F . 49.200,00
- tube plein API 0 13" 3/8, épaisseur 12,19 mm
fileté manchonné acier K55 : 1 75 ml x1.800,00 F 315.000,00
- tube plein API 0 9" 5/8, épaisseur 10,03 mm,. fileté manchonné acier K55 : 600 ml x
1.300,00 F 780,000,00
- double cône de raccordement entre crépineet tubage 0 9" 5/8 en acier inoxydable :
1 unité X 2.600,00 F 2.600,00
- 1. 15 -
10 - DEVIS ESTIMATIF DES TRAVAUX DE FORAGE
10:1. Coût du forage au 1.10.1981
. Forfait, préparation, amenée à pied d'oeuvre
de l'atelier de forage, installation et montage, réalisa¬
tion de la plateforme, des bourbiers, remise en état 95.000,00
. Démontage et retrait en fin de travaux.. 63.000,00
. Forage au rotary â l'injection :
- 0 à 40 m en 0 23" à la boue bentonitiqueordinaire : 40 ml x 1.800,00 F 72.000,00
- 38 à 175 m en 0 17" 1/2 à la boue bentoni¬tique ordinaire : 137 ml x 1.300,00 F 178.100,00
- 173 â 725 m en 0 12" 1/4 à la boue bentoni¬tique sursalée :
173 à 300 m 127 ml x 800,00 F 101.600,00300 à 600 m 300 ml x 880,00 F 264.000,00600 à 725 m 125 ml x 950,00 F 118.750,00
- 725 à 820 m en 0 8" 1/2 à l'eau claire :
95 ml X 760,00 F 72.200,00
. Fourniture et. pose de tubages :
- tubage acier plein semi-inoxydable APS 200 460/470 : 41 ml X 1.200,00 F . 49.200,00
- tube plein API 0 13" 3/8, épaisseur 12,19 mm
fileté manchonné acier K55 : 1 75 ml x1.800,00 F 315.000,00
- tube plein API 0 9" 5/8, épaisseur 10,03 mm,. fileté manchonné acier K55 : 600 ml x
1.300,00 F 780,000,00
- double cône de raccordement entre crépineet tubage 0 9" 5/8 en acier inoxydable :
1 unité X 2.600,00 F 2.600,00
- 1.16 -
- tube acier inoxydable NS 22 roulé - soudé,fileté manchonné, 0 150/160, épaisseur 5 mm :
tube plein 25 ml x 1.020,00 F 25.500,00tube crépine 10/10 .95 ml x 1.150,00 F 109.250,00
- capot provisoire de fermeture sur tube :
1 unité X 3.800,00 F 3.800,00
. Cimentation du tubage 0 460/470 espace annu¬
laire 470/560 mm de 0 à 40 m et attente pour prise de
cimentation (24 heures) : 1 unité à 24.000,00 F ' 24.000,00
. Cimentation du tubage API 13" 3/8 espace
annulaire 13" 3/8 - 17" 1/2 par injection axiale de lait
de ciment pur CLK 45 au moyen d'une tête étanche, d'un
sabot de cimentation à bille, d'un bouchon racleur supé¬
rieur et chasse à la boue :
.- partie fixe, préparation : 1 unité à12.500,00 F 12.500,00
- cimentation de 0 à 1 75 m : 175 ml à 75,00 F 13.125,00
- attente pour prise : 48 h à 800,00 F..... 38.400,00
. Cimentation du tubage API 9" 5/8 espace
annulaire 12" 1/4 - 9" 5/8 et 13" 3/8 - 9" 5/8 par injec¬
tion axiale de lait de ciment pur CLK 45 au moyen de tiges,
sabot de cimentation et clapet à bille :
- partie fixe, préparation : 1 unité à75.000,00 F .75.000,00
- cimentation de 125 à 725 m : 600 ml à 40,00 F 24.000,00
- attente pour prise : 48 h à 800,00 F 38.400,00
. Reforage des bouchons de ciment :
- 13" 3/8 estimé à 2 h : 2 h à 945,00 F 1.890,00
- 9" 5/8 estimé à 8 h : 8 h à 945,00 F 7.560,00
- 1.16 -
- tube acier inoxydable NS 22 roulé - soudé,fileté manchonné, 0 150/160, épaisseur 5 mm :
tube plein 25 ml x 1.020,00 F 25.500,00tube crépine 10/10 .95 ml x 1.150,00 F 109.250,00
- capot provisoire de fermeture sur tube :
1 unité X 3.800,00 F 3.800,00
. Cimentation du tubage 0 460/470 espace annu¬
laire 470/560 mm de 0 à 40 m et attente pour prise de
cimentation (24 heures) : 1 unité à 24.000,00 F ' 24.000,00
. Cimentation du tubage API 13" 3/8 espace
annulaire 13" 3/8 - 17" 1/2 par injection axiale de lait
de ciment pur CLK 45 au moyen d'une tête étanche, d'un
sabot de cimentation à bille, d'un bouchon racleur supé¬
rieur et chasse à la boue :
.- partie fixe, préparation : 1 unité à12.500,00 F 12.500,00
- cimentation de 0 à 1 75 m : 175 ml à 75,00 F 13.125,00
- attente pour prise : 48 h à 800,00 F..... 38.400,00
. Cimentation du tubage API 9" 5/8 espace
annulaire 12" 1/4 - 9" 5/8 et 13" 3/8 - 9" 5/8 par injec¬
tion axiale de lait de ciment pur CLK 45 au moyen de tiges,
sabot de cimentation et clapet à bille :
- partie fixe, préparation : 1 unité à75.000,00 F .75.000,00
- cimentation de 125 à 725 m : 600 ml à 40,00 F 24.000,00
- attente pour prise : 48 h à 800,00 F 38.400,00
. Reforage des bouchons de ciment :
- 13" 3/8 estimé à 2 h : 2 h à 945,00 F 1.890,00
- 9" 5/8 estimé à 8 h : 8 h à 945,00 F 7.560,00
1.17 -
. Fourniture et mise en place d'un massif de
gravier filtre 3/5 roulé calibré dans l'espace annulaire
entre 725 et 820 m : 95 ml x 200,00 F 19.000,00
. Préparation, amenée et retrait d'un groupe3
motopompe immergé 0 10", débit 100 m /h à 80 HMT, 50 ml
de conduite de refoulement : 1 unité à 4.200,00 F 4.200,00
. Pose et dépose du matériel de pompage :
1 unité à 7.600,00 F 7.600,00
. Pompage d'essai, y compris mesure des niveaux
et des débits : 72 h à 900,00 F 64.800,00
. Développement de l'ouvrage et nettoyage du
massif de gravier filtre : 48 h à 945,00 F . 45.360,00
Total hors taxes 2.625.835,00
Provision pour aléas etimprévus, maîtrise d'oeuvre .174.165,00
TOTAL GENERAL horstaxes (1.10.1981) 2.800,000,00
10 . 2 . Récapitulatif du coût du forage et installations annexes
Forage 2.800.000,00 Francs
Diagraphies de contrôle . 100.000,00 Francs
Station de déferisation 150.000,00 Francs'3
Pompe (50 m /h pour 150 m HMT) 50.000,00 Francs
TOTAL GENERAL hors taxes(au 1.10.1981) 3.100.000,00 Francs
1.17 -
. Fourniture et mise en place d'un massif de
gravier filtre 3/5 roulé calibré dans l'espace annulaire
entre 725 et 820 m : 95 ml x 200,00 F 19.000,00
. Préparation, amenée et retrait d'un groupe3
motopompe immergé 0 10", débit 100 m /h à 80 HMT, 50 ml
de conduite de refoulement : 1 unité à 4.200,00 F 4.200,00
. Pose et dépose du matériel de pompage :
1 unité à 7.600,00 F 7.600,00
. Pompage d'essai, y compris mesure des niveaux
et des débits : 72 h à 900,00 F 64.800,00
. Développement de l'ouvrage et nettoyage du
massif de gravier filtre : 48 h à 945,00 F . 45.360,00
Total hors taxes 2.625.835,00
Provision pour aléas etimprévus, maîtrise d'oeuvre .174.165,00
TOTAL GENERAL horstaxes (1.10.1981) 2.800,000,00
10 . 2 . Récapitulatif du coût du forage et installations annexes
Forage 2.800.000,00 Francs
Diagraphies de contrôle . 100.000,00 Francs
Station de déferisation 150.000,00 Francs'3
Pompe (50 m /h pour 150 m HMT) 50.000,00 Francs
TOTAL GENERAL hors taxes(au 1.10.1981) 3.100.000,00 Francs
FIGURE 6
10.000
'8000
6000
AOOO
2000 .
volume re'jete
l-n -^ /mois
IT
T
PISCINE ET HALL DES SPORTS
._ PISCINE SEULE
1
l_.
r-I
H f-M M N
temps
VOLUME MENSUEL REJ ETE D^EFFLUENTS REFROIDIS
(SOLUTION D : POMPE A CHALEUR EN DES HUM I DIFI CATION
ET POMPE A CHALEUR SUR E^AU DE FORAGE)
FIGURE 6
10.000
'8000
6000
AOOO
2000 .
volume re'jete
l-n -^ /mois
IT
T
PISCINE ET HALL DES SPORTS
._ PISCINE SEULE
1
l_.
r-I
H f-M M N
temps
VOLUME MENSUEL REJ ETE D^EFFLUENTS REFROIDIS
(SOLUTION D : POMPE A CHALEUR EN DES HUM I DIFI CATION
ET POMPE A CHALEUR SUR E^AU DE FORAGE)
B. r. g. m. - SGR/LOR
1, rue du Parc de Brabois54500 - VANDOEUVRE
82 SGN 077 LOR
DEUXIEME PARTIE
ETUDE THERMIQUE
B. r. g. m. - SGR/LOR
1, rue du Parc de Brabois54500 - VANDOEUVRE
82 SGN 077 LOR
DEUXIEME PARTIE
ETUDE THERMIQUE
2.1 -
1 - OBJET
La présente étude fait suite à l'avant projet sommaire et a
pour but de définir d'une manière précise les travaux et
transformations .à envisager pour assurer le chauffage de la
piscine, le chauffage du complexe sportif et des serres en
utilisant la géothermie basse température avec pompe à chaleur.
Elle permettra également de définir l'équipement intérieur à
prévoir pour la construction de la piscine.
2 - DEFINITION DES PUISSANCES NECESSAIRES
2^1i_PISCINE
2.1.1. Déperditions
Les déperditions de la piscine ont été calculées conformément
aux règles KTH 77 éditées par le Centre Scientifique et
Technique du Bâtiment, conformément atix caractéristiques de
parois communiquées par le constructeur (BAUDIN CHATEAUNEUF).
Déperdition des locaux : 300 Kw sans ventilation
pour des températures de
- hall bassin 28" C par -15° C extérieur
- vestiaires 23° C par -15° C extérieur
- autres locaux 19° C par -15° C extérieur
2.1 -
1 - OBJET
La présente étude fait suite à l'avant projet sommaire et a
pour but de définir d'une manière précise les travaux et
transformations .à envisager pour assurer le chauffage de la
piscine, le chauffage du complexe sportif et des serres en
utilisant la géothermie basse température avec pompe à chaleur.
Elle permettra également de définir l'équipement intérieur à
prévoir pour la construction de la piscine.
2 - DEFINITION DES PUISSANCES NECESSAIRES
2^1i_PISCINE
2.1.1. Déperditions
Les déperditions de la piscine ont été calculées conformément
aux règles KTH 77 éditées par le Centre Scientifique et
Technique du Bâtiment, conformément atix caractéristiques de
parois communiquées par le constructeur (BAUDIN CHATEAUNEUF).
Déperdition des locaux : 300 Kw sans ventilation
pour des températures de
- hall bassin 28" C par -15° C extérieur
- vestiaires 23° C par -15° C extérieur
- autres locaux 19° C par -15° C extérieur
- 2.2
2.1.2. Ventilation
Le système définit à l'avant projet sommaire (pompe à chaleur
en déshumidif ication) nous permet de travailler en recyclage
dans le hall bassin.
La fréquentation maximale instantanée (FMI) a été fixée
par l'entreprise générale à 358 personnes.
Soit, conformément à la réglementation en vigueur, un débit
d'air neuf maxi de :
358 X 6 x 3 600 = 7 700 m3/h
1 000
Ce débit pourra être modulé en fonction de la fréquentation.
Soit une puissance nécessaire de :
7 700 X 0,34 X 43 = 112 Kw.
Pendant les périodes d'inoccupation, les centrales de
traitement d'air travailleront entièrement en recyclage.
2.1.3. Eau du bassin
Les pertes au niveau des bassins par evaporation (voir
chapitre calculs) sont estimées â :
- 2.2
2.1.2. Ventilation
Le système définit à l'avant projet sommaire (pompe à chaleur
en déshumidif ication) nous permet de travailler en recyclage
dans le hall bassin.
La fréquentation maximale instantanée (FMI) a été fixée
par l'entreprise générale à 358 personnes.
Soit, conformément à la réglementation en vigueur, un débit
d'air neuf maxi de :
358 X 6 x 3 600 = 7 700 m3/h
1 000
Ce débit pourra être modulé en fonction de la fréquentation.
Soit une puissance nécessaire de :
7 700 X 0,34 X 43 = 112 Kw.
Pendant les périodes d'inoccupation, les centrales de
traitement d'air travailleront entièrement en recyclage.
2.1.3. Eau du bassin
Les pertes au niveau des bassins par evaporation (voir
chapitre calculs) sont estimées â :
- 2.3 -
Période d'occupation : - 68 Kw
Période d'inoccupation ' : 45 Kw
Renouvellement d'eau :
La nouvelle réglementation impose un renouvellement de 30 1/jour
par personne ayant fréquenté l'établissement en partant sur une
fréquentation maxi journalière de 1 000 personnes, une énergie
journalière de
30 m3 X 1,163 X 17 = 593 Kw. h/jour
si on fait un appoint continu sur 20 heures, la puissance de
réchauffage sera de
30 Kw.
Pertes par transmission :
Les pertes par transmission sont estimées à
^ 20 Kw.
Soit une puissance totale nécessaire de
530 Kw.
Par - 15° C la fréquentation maximale admise sera de
358 ,., = 1 79 personnes
- 2.3 -
Période d'occupation : - 68 Kw
Période d'inoccupation ' : 45 Kw
Renouvellement d'eau :
La nouvelle réglementation impose un renouvellement de 30 1/jour
par personne ayant fréquenté l'établissement en partant sur une
fréquentation maxi journalière de 1 000 personnes, une énergie
journalière de
30 m3 X 1,163 X 17 = 593 Kw. h/jour
si on fait un appoint continu sur 20 heures, la puissance de
réchauffage sera de
30 Kw.
Pertes par transmission :
Les pertes par transmission sont estimées à
^ 20 Kw.
Soit une puissance totale nécessaire de
530 Kw.
Par - 15° C la fréquentation maximale admise sera de
358 ,., = 1 79 personnes
- 2.4 -
soit un débit d'air neuf nécessaire pendant ces périodes de
3 850 m3/h et une nouvelle puissance nécessaire de 56 Kw.
Puissance maximimii nécessaire au chauffage de la piscine :
474 KW
L'eau chaude sanitaire sera préparée en accumulation avec résis¬
tance électrique.
2.2.1. Consommation actuelle
Pour l'année 1980, la consommation du gymnase a été de :
Chauffage
Janvier 379 020 Kw.h
Février 198 811 Kw.h
Mars 262 756 Kw.h
Avril 173 233 Kw.h
Mai 39 529 Kw.h
Juin 4 650 Kw.h
Octobre 138 354 Kw.h
Novembre ' 288 334 Kw.h
Décembre 302 286 Kw.h
Total consommation
chauffage 1 786 973 Kw.h
- 2.4 -
soit un débit d'air neuf nécessaire pendant ces périodes de
3 850 m3/h et une nouvelle puissance nécessaire de 56 Kw.
Puissance maximimii nécessaire au chauffage de la piscine :
474 KW
L'eau chaude sanitaire sera préparée en accumulation avec résis¬
tance électrique.
2.2.1. Consommation actuelle
Pour l'année 1980, la consommation du gymnase a été de :
Chauffage
Janvier 379 020 Kw.h
Février 198 811 Kw.h
Mars 262 756 Kw.h
Avril 173 233 Kw.h
Mai 39 529 Kw.h
Juin 4 650 Kw.h
Octobre 138 354 Kw.h
Novembre ' 288 334 Kw.h
Décembre 302 286 Kw.h
Total consommation
chauffage 1 786 973 Kw.h
- 2.5 -
Total consommation eau chaude sanitaire pour l'année
1980
1 516 m3/an
Soit une consommation d'environ
87 000 Kw.h
Consommation des trois dernières années
1978 2 118 000 Kw.h
1979 1 995 000 Kw.h
1980 . 1 787 000 Kw.h
Soit une consommation moyenne de '
1 966 000 Kw.h
Nous pouvons constater que les consommations sont en régres¬
sion depuis 1978, nous allons donc prendre en considération
une consommation moyenne de
1 800 000 Kw.h pour le chauffage
2.2.2. Description du fonctionnement actuel
L'installation est raccordée sur le réseau de chauffage
urbain de la SOREV .
Elle est séparée en deux circuits, l'un à température fixe,
aquastat réglé à 70° C le 26 Août 1981 lors de notre visite.
- 2.5 -
Total consommation eau chaude sanitaire pour l'année
1980
1 516 m3/an
Soit une consommation d'environ
87 000 Kw.h
Consommation des trois dernières années
1978 2 118 000 Kw.h
1979 1 995 000 Kw.h
1980 . 1 787 000 Kw.h
Soit une consommation moyenne de '
1 966 000 Kw.h
Nous pouvons constater que les consommations sont en régres¬
sion depuis 1978, nous allons donc prendre en considération
une consommation moyenne de
1 800 000 Kw.h pour le chauffage
2.2.2. Description du fonctionnement actuel
L'installation est raccordée sur le réseau de chauffage
urbain de la SOREV .
Elle est séparée en deux circuits, l'un à température fixe,
aquastat réglé à 70° C le 26 Août 1981 lors de notre visite.
- 2.6 -
et un circuit à température variable commandé en fonction
de la température extérieure, qui commande une température
de 57° C par 0° C extérieur et une température de 70° C
par -15° C.
L'eau chaude -sanitaire est préparée dans les deux ballons
de 5 m3 à 37° C.
Le circuit à températures variables alimente le chauffage
des bureaux (convecteurs branchés en monotube et radiateurs)
et le circuit à température constante alimente les aéro¬
thermes.
En période d'inoccupation les aéro thermes travaillent tous
en recyclage excepté les aérothermes vestiaires.
En période d'occupation tous . les aéro thermes travaillent
en air neuf, le débit d'air neuf introduit est trës important.
Pour envisager de raccorder cette installation sur un chauffage
en géothermie, il serait nécessaire de réduire ces débits.
- 2.6 -
et un circuit à température variable commandé en fonction
de la température extérieure, qui commande une température
de 57° C par 0° C extérieur et une température de 70° C
par -15° C.
L'eau chaude -sanitaire est préparée dans les deux ballons
de 5 m3 à 37° C.
Le circuit à températures variables alimente le chauffage
des bureaux (convecteurs branchés en monotube et radiateurs)
et le circuit à température constante alimente les aéro¬
thermes.
En période d'inoccupation les aéro thermes travaillent tous
en recyclage excepté les aérothermes vestiaires.
En période d'occupation tous . les aéro thermes travaillent
en air neuf, le débit d'air neuf introduit est trës important.
Pour envisager de raccorder cette installation sur un chauffage
en géothermie, il serait nécessaire de réduire ces débits.
FIGURE 7 - VENTILATION DES DIFFERENTES UNITES DU HALL DES SPORTS
DESIGNATION DU LOCAL
GRANDE SALLE
SALLE DE JUDO RYTHMIQUE
SALLE DE BOXE
SALLE D'ESCRIME
GYMNASE B
DOUCHES VESTIAIRES
DOUCHES VESTIAIRES (SOUS TRIBUNE)
SALLE POLYVALENTE
TOTAUX '
DEBIT AN
ACTUEL
45 000 m3/h
3 600 m3/h
3 350 m3/h
4 500 m3/h
13 500 m3/h
4 500 m3/h
6 200 m3/h
12 000 m3/h '
92 650 m3/h
NOMBRE
PREVISIONNELD'OCCUPANTS
100 personnes
30 personnes
20 personnes
30 personnes
50 personnes
50 personnes
280 personnes
DEBIT AN
EN CONFORMITE AVECLA LEGISLATION
30 m3/h
30 m3/h
30 m3/h
30 m3/h
30 m3/h
30 m3/h
NOUVEAU DEBIT
AN
3 000 m3/h
900 m3/h
600 m3/h
900 ra3/h
1 500 ra3/h
4 500 m3/h
6 200 m3/h
1 500 m3/h
19 100 m3/h
FIGURE 7 - VENTILATION DES DIFFERENTES UNITES DU HALL DES SPORTS
DESIGNATION DU LOCAL
GRANDE SALLE
SALLE DE JUDO RYTHMIQUE
SALLE DE BOXE
SALLE D'ESCRIME
GYMNASE B
DOUCHES VESTIAIRES
DOUCHES VESTIAIRES (SOUS TRIBUNE)
SALLE POLYVALENTE
TOTAUX '
DEBIT AN
ACTUEL
45 000 m3/h
3 600 m3/h
3 350 m3/h
4 500 m3/h
13 500 m3/h
4 500 m3/h
6 200 m3/h
12 000 m3/h '
92 650 m3/h
NOMBRE
PREVISIONNELD'OCCUPANTS
100 personnes
30 personnes
20 personnes
30 personnes
50 personnes
50 personnes
280 personnes
DEBIT AN
EN CONFORMITE AVECLA LEGISLATION
30 m3/h
30 m3/h
30 m3/h
30 m3/h
30 m3/h
30 m3/h
NOUVEAU DEBIT
AN
3 000 m3/h
900 m3/h
600 m3/h
900 ra3/h
1 500 ra3/h
4 500 m3/h
6 200 m3/h
1 500 m3/h
19 100 m3/h
- 2.8
soit un gain par rapport à la situation actuelle de : 73 550 m3/h
La législation impose un renouvellement horaire de 6 1/j dans les
locaux où il est interdit de fumer soit : 22 m3/h
Réduction de puissance due au nouveau débit d'air neuf :
HL 825 Kw.
Compte tenu de ces modifications, nous allons estimer que la
puissance nécessaire au chauffage des bâtiments est de
900 Kw
Comme, nous avons choisi un point d'équilibre à 0° C, la puissance
nécessaire sera d'environ
500 Kw.
2.3^ SERRES
2.3.1. Consommations annuelles
Les consommations annuelles ne sont pas connues puisque le
chauffage des serres n'est en service que depuis le mois de
Mars 1981.
2.3.2. Description du fonctionnement de l'installation
L'installation est raccordée sur le réseau de chauffage urbain
de la SOREV.
- 2.8
soit un gain par rapport à la situation actuelle de : 73 550 m3/h
La législation impose un renouvellement horaire de 6 1/j dans les
locaux où il est interdit de fumer soit : 22 m3/h
Réduction de puissance due au nouveau débit d'air neuf :
HL 825 Kw.
Compte tenu de ces modifications, nous allons estimer que la
puissance nécessaire au chauffage des bâtiments est de
900 Kw
Comme, nous avons choisi un point d'équilibre à 0° C, la puissance
nécessaire sera d'environ
500 Kw.
2.3^ SERRES
2.3.1. Consommations annuelles
Les consommations annuelles ne sont pas connues puisque le
chauffage des serres n'est en service que depuis le mois de
Mars 1981.
2.3.2. Description du fonctionnement de l'installation
L'installation est raccordée sur le réseau de chauffage urbain
de la SOREV.
- 2.9 -
Elle comporte quatre circuits bien distincts :
- circuit serre froide
- circuit local travail
- circuit serre tempérée
- circuit serre chaude
Chaque circuit est régulé par une vanne quatre voies en fonction
de la température ambiante. L' aquastat est réglé pour réchauffer
l'eau à 60°.
La puissance souscrite se décompose de la manière suivante :
- déperditions : 254 Kw
- pertes en lignes : 25 Kw (soit 10 % de la valeur
déperdition)
- puissance souscrite 279 Kw
Nous allons prendre en compte uniquement la valeur des déper¬
ditions puisque les pertes en lignes contribuent à chauffer le
bâtiment.
Comme pour le gymnase nous allons choisir un point d'équilibre
à 0° C*
Soit puissance nécessaire = 140 Kw.
"^Définition du point d'équilibre
Le point d'équilibre est la température pour laquelle la pompe
à chaleur a été sélectionnée en fonctionnement nominal.
. Pour toutes les températures supérieures à cette valeur, la
- 2.9 -
Elle comporte quatre circuits bien distincts :
- circuit serre froide
- circuit local travail
- circuit serre tempérée
- circuit serre chaude
Chaque circuit est régulé par une vanne quatre voies en fonction
de la température ambiante. L' aquastat est réglé pour réchauffer
l'eau à 60°.
La puissance souscrite se décompose de la manière suivante :
- déperditions : 254 Kw
- pertes en lignes : 25 Kw (soit 10 % de la valeur
déperdition)
- puissance souscrite 279 Kw
Nous allons prendre en compte uniquement la valeur des déper¬
ditions puisque les pertes en lignes contribuent à chauffer le
bâtiment.
Comme pour le gymnase nous allons choisir un point d'équilibre
à 0° C*
Soit puissance nécessaire = 140 Kw.
"^Définition du point d'équilibre
Le point d'équilibre est la température pour laquelle la pompe
à chaleur a été sélectionnée en fonctionnement nominal.
. Pour toutes les températures supérieures à cette valeur, la
- 2.10 -
pompe à chaleur fonctionnera en réduction de puissance.
Pour toutes les valeurs inférieures, la pompe à chaleur
fonctionnera à pleine puissance et il sera nécessaire d'avoir
recours à une énergie d'appoint.
Exemple : à + 5° C seule la pompe à chaleur est en fonction¬
nement à charge partielle à 0° C seule la pompe à
chaleur est en fonctionnement à pleine charge à
- 5° C la pompe à chaleur est en fonctionnement â
pleine charge + une partie de l'énergie d'appoint.
La température d'équilibre est toujours indiquée en température
extérieure (voir graphique ci-joint) .
3' - CHOIX DE LA TECHNIQUE
3^1_^_RESS0URCE GEOTHERMIQUE
eau à 30° C - 2° C (voir rapport B.R.G.M.)
3.. 2, PISCINE
La piscine sera traitée en pompe à chaleur en déshumidif ication
pour limiter au maximum les besoins en. énergie. Cette machine
fonctionnera en circuit fermé en evaporation et condensation.
Une deuxième pompe à chaleur permettra d'assurer le reste des
besoins.
- 2.10 -
pompe à chaleur fonctionnera en réduction de puissance.
Pour toutes les valeurs inférieures, la pompe à chaleur
fonctionnera à pleine puissance et il sera nécessaire d'avoir
recours à une énergie d'appoint.
Exemple : à + 5° C seule la pompe à chaleur est en fonction¬
nement à charge partielle à 0° C seule la pompe à
chaleur est en fonctionnement à pleine charge à
- 5° C la pompe à chaleur est en fonctionnement â
pleine charge + une partie de l'énergie d'appoint.
La température d'équilibre est toujours indiquée en température
extérieure (voir graphique ci-joint) .
3' - CHOIX DE LA TECHNIQUE
3^1_^_RESS0URCE GEOTHERMIQUE
eau à 30° C - 2° C (voir rapport B.R.G.M.)
3.. 2, PISCINE
La piscine sera traitée en pompe à chaleur en déshumidif ication
pour limiter au maximum les besoins en. énergie. Cette machine
fonctionnera en circuit fermé en evaporation et condensation.
Une deuxième pompe à chaleur permettra d'assurer le reste des
besoins.
2.11 -
Sur l'évaporateur de la pompe à chaleur l'eau du forage sera
refroidie de 30 à 15° C.
La pompe à chaleur sera commune à la piscine et au gymnase, elle
sera implantée dans le local technique piscine.
Les équipements intérieurs piscine seront sélectionnés pour
fonctionner avec un régime de fluide de 40/50° C.
Une deuxième solution sera envisagée pour chauffer la piscine
uniquement. Cette pompe à chaleur viendra en complément de la
pompe à chaleur en déshumidif ication.
3^3^_GYMNASE
Sur les circuits existants seront raccordés deux tuyauteries en
provenance du local technique , l'une sur le départ du circuit
et l'autre sur le retour. Les modifications envisagées sur l'air
neuf devront nous permettre de chauffer les locaux jusqu'à 0° C
avec un fluide à 50° C sans apporter d'autres modifications aux
installations existantes.
Pour les températures inférieures à 0° C, 1' installations exis¬
tante permettra de réchauffer l'eau au-delà de 50° C
(60° C par - 15° C extérieur).
La pompe à chaleur sur l'eau du forage sera commune au gymnase
et à la piscine. Cette solution permettra de limiter les inves¬
tissements et de bénéficier d'un meilleur coefficient de perfor¬
mance global et instantané.
2.11 -
Sur l'évaporateur de la pompe à chaleur l'eau du forage sera
refroidie de 30 à 15° C.
La pompe à chaleur sera commune à la piscine et au gymnase, elle
sera implantée dans le local technique piscine.
Les équipements intérieurs piscine seront sélectionnés pour
fonctionner avec un régime de fluide de 40/50° C.
Une deuxième solution sera envisagée pour chauffer la piscine
uniquement. Cette pompe à chaleur viendra en complément de la
pompe à chaleur en déshumidif ication.
3^3^_GYMNASE
Sur les circuits existants seront raccordés deux tuyauteries en
provenance du local technique , l'une sur le départ du circuit
et l'autre sur le retour. Les modifications envisagées sur l'air
neuf devront nous permettre de chauffer les locaux jusqu'à 0° C
avec un fluide à 50° C sans apporter d'autres modifications aux
installations existantes.
Pour les températures inférieures à 0° C, 1' installations exis¬
tante permettra de réchauffer l'eau au-delà de 50° C
(60° C par - 15° C extérieur).
La pompe à chaleur sur l'eau du forage sera commune au gymnase
et à la piscine. Cette solution permettra de limiter les inves¬
tissements et de bénéficier d'un meilleur coefficient de perfor¬
mance global et instantané.
2.12 -
3_^4._SERRES
L'eau du forage, après avoir été refroidie de 30 à 15° C
servira à alimenter l'évaporateur de la pompe à chaleur des
serres. Cette eau sera refroidie de 15° C à 10° C. L'énergieprise à l'eau du forage dans l'évaporateur sera transférée sur
le condenseur et permettra de réchauffer une bouche d'eau en .
régime 40/50° C. Cette eau à 50° C permettra d'assurer lechauffage des serres jusqu'à une température extérieure de 0° C.
pour les températures extérieures inférieures à 0° C, l'instal¬lation existante permettra de réchauffer l'eau à plus de 50° C
(60° C par - 15° C extérieur).
4 - DESCRIPTION DU FONCTIONNEMENT
4^]__^_PISCINE'
4.1.1. Pompe à chaleur en déshumidification
La présence d'un plan d'eau chauffé dans une ambiance conduitinévitablement à une evaporation dans l'air ambiant d'une cer¬
taine quantité d'eau.
Cette vapeur d'eau qui augmente l'humidité relative de l'airambiant doit être éliminée pour plusieurs raisons :
- éviter la sensation d' inconfort pour les occupants due
à une humidité relative trop élevée (supérieure à 70 % HR)
- éviter les dégradations du bâtiment, par la condensation
de la vapeur d'eau sur les parois froides.
2.12 -
3_^4._SERRES
L'eau du forage, après avoir été refroidie de 30 à 15° C
servira à alimenter l'évaporateur de la pompe à chaleur des
serres. Cette eau sera refroidie de 15° C à 10° C. L'énergieprise à l'eau du forage dans l'évaporateur sera transférée sur
le condenseur et permettra de réchauffer une bouche d'eau en .
régime 40/50° C. Cette eau à 50° C permettra d'assurer lechauffage des serres jusqu'à une température extérieure de 0° C.
pour les températures extérieures inférieures à 0° C, l'instal¬lation existante permettra de réchauffer l'eau à plus de 50° C
(60° C par - 15° C extérieur).
4 - DESCRIPTION DU FONCTIONNEMENT
4^]__^_PISCINE'
4.1.1. Pompe à chaleur en déshumidification
La présence d'un plan d'eau chauffé dans une ambiance conduitinévitablement à une evaporation dans l'air ambiant d'une cer¬
taine quantité d'eau.
Cette vapeur d'eau qui augmente l'humidité relative de l'airambiant doit être éliminée pour plusieurs raisons :
- éviter la sensation d' inconfort pour les occupants due
à une humidité relative trop élevée (supérieure à 70 % HR)
- éviter les dégradations du bâtiment, par la condensation
de la vapeur d'eau sur les parois froides.
- 2.13 -
Pour éliminer cette vapeur d'eau, plusieurs solutions sont
envisageables :
- travailler avec d'importants débits d'air neuf
(consommations énergétiques très importantes)- déshumidification par absorbtion (chlorure de lithium)
(consommation énergétiques importantes)
- condenser l'humidité contenue dans l'air en créant arti¬ficiellement le phénomène de parois froides sur une batteriealimentée en eau glacée par une pompe à chaleur
(consommations énergétiques faibles)
C'est cette dernière solution qui sera retenue.
Elle sera comparée à la solution préconisée par la SociétéBAUDIN CHATEAUNEUF avec un système de récupération sur l'air
extrait.
Consommations prévisionnelles annoncées par BAUDIN CHATEAUNEUF
avec la solution tout air neuf et récupération sur l'air extrait
soit
2 800 000 KW. h
Une centrale de traitement sera installée pour assurer le chauffage
du hall bassin.
Cette centrale soufflera en allège le long des parois vitréespar l'intermédiaire d'un réseau de soufflage. Un réseau de gaines
d'extraction sera installé au plafond.
- 2.13 -
Pour éliminer cette vapeur d'eau, plusieurs solutions sont
envisageables :
- travailler avec d'importants débits d'air neuf
(consommations énergétiques très importantes)- déshumidification par absorbtion (chlorure de lithium)
(consommation énergétiques importantes)
- condenser l'humidité contenue dans l'air en créant arti¬ficiellement le phénomène de parois froides sur une batteriealimentée en eau glacée par une pompe à chaleur
(consommations énergétiques faibles)
C'est cette dernière solution qui sera retenue.
Elle sera comparée à la solution préconisée par la SociétéBAUDIN CHATEAUNEUF avec un système de récupération sur l'air
extrait.
Consommations prévisionnelles annoncées par BAUDIN CHATEAUNEUF
avec la solution tout air neuf et récupération sur l'air extrait
soit
2 800 000 KW. h
Une centrale de traitement sera installée pour assurer le chauffage
du hall bassin.
Cette centrale soufflera en allège le long des parois vitréespar l'intermédiaire d'un réseau de soufflage. Un réseau de gaines
d'extraction sera installé au plafond.
- 9?..u -
La centrale de traitement d'air comprendra :
- un caisson rigide filtre
- une batterie froide
- une batterie chaude (alimentée par l'eau du condenseur
à eau de la pompe à chaleur)
- un caisson ventilateur de 30 000 m3/h.
La batterie froide sera alimentée par de l'eau à 10° C en
provenance de l'évaporateur de la pompe à chaleur et permettra
de condenser la quantité d'eau contenue dans l'air et de
maintenir l'humidité relative à 60 %.
La quantité de vapeur d'eau à condenser est de 67 Kg en période
d'inoccupation et de 100 Kg en période d'occupation moyenne,
(voir chapitre calcul en annexe) .
L'énergie récupérée sur le condenseur de la pompe à chaleur
servira au réchauffage de l'air après refroidissement et au
réchauffage de l'eau des bassins. Elle sera également distribuée
sur les autres appareils de chauffage.
La pompe à chaleur à pleine charge restituera 256 Kw pour
59 Kw électrique absorbés, soit un coefficient de performance
de 4,33.
4.1.2. Pompe à chaleur en déshumidification plus pompe à chaleursur l'eau du forage
(voir schéma de principe)
Comme nous l'avons vu au paragraphe 2 -(DEFINITION DES PUISSANCES
INSTALLEES) la puissance totale nécessaire au fonctionnement et
- 9?..u -
La centrale de traitement d'air comprendra :
- un caisson rigide filtre
- une batterie froide
- une batterie chaude (alimentée par l'eau du condenseur
à eau de la pompe à chaleur)
- un caisson ventilateur de 30 000 m3/h.
La batterie froide sera alimentée par de l'eau à 10° C en
provenance de l'évaporateur de la pompe à chaleur et permettra
de condenser la quantité d'eau contenue dans l'air et de
maintenir l'humidité relative à 60 %.
La quantité de vapeur d'eau à condenser est de 67 Kg en période
d'inoccupation et de 100 Kg en période d'occupation moyenne,
(voir chapitre calcul en annexe) .
L'énergie récupérée sur le condenseur de la pompe à chaleur
servira au réchauffage de l'air après refroidissement et au
réchauffage de l'eau des bassins. Elle sera également distribuée
sur les autres appareils de chauffage.
La pompe à chaleur à pleine charge restituera 256 Kw pour
59 Kw électrique absorbés, soit un coefficient de performance
de 4,33.
4.1.2. Pompe à chaleur en déshumidification plus pompe à chaleursur l'eau du forage
(voir schéma de principe)
Comme nous l'avons vu au paragraphe 2 -(DEFINITION DES PUISSANCES
INSTALLEES) la puissance totale nécessaire au fonctionnement et
- 2.15 -
au chauffage de la piscine est de 474 Kw. à laquelle il convient
de rajouter la puissance nécessaire au réchauffage de l'air '
déshumidif ié soit : .
30 000 X 0,34 X (28° C - 16,2° C) = 120 Kw
soit une puissance totale de :
474 KW + 120 KW = . 594 Kw = 600 KW
Comme la pompe a en déshumidification restitué 250 KW la
puissance complémentaire nécessaire sera de350 KW
Puissance de la pompe à chaleur en appoint sur l'eau du
forage : '
350 KW X 1 , 1 = 385 KW
Cette pompe à chaleur travaillera sur l'eau du forage qui
sera refroidie dans l'évaporateur de la machine de 30 à 15° C
le débit nécessaire sera de 17,4 m3/h.
Pour restituer 385 KW la pompe à chaleur absorbera 81 KW soit
un coefficient de performance de 4,75. L'énergie récupérée par
le condenseur de la pompe à chaleur permettra d'assurer le reste
de la puissance nécessaire.
En fonction des caractéristiques exactes de l'eau du forage, il
sera peut être nécessaire de rajouter sur le circuit évaporateur
un échangeur à plaques intermédiaire en inox.
La boucle d'eau au condenseur sera réchauffée de 40 à 50° C.
- 2.15 -
au chauffage de la piscine est de 474 Kw. à laquelle il convient
de rajouter la puissance nécessaire au réchauffage de l'air '
déshumidif ié soit : .
30 000 X 0,34 X (28° C - 16,2° C) = 120 Kw
soit une puissance totale de :
474 KW + 120 KW = . 594 Kw = 600 KW
Comme la pompe a en déshumidification restitué 250 KW la
puissance complémentaire nécessaire sera de350 KW
Puissance de la pompe à chaleur en appoint sur l'eau du
forage : '
350 KW X 1 , 1 = 385 KW
Cette pompe à chaleur travaillera sur l'eau du forage qui
sera refroidie dans l'évaporateur de la machine de 30 à 15° C
le débit nécessaire sera de 17,4 m3/h.
Pour restituer 385 KW la pompe à chaleur absorbera 81 KW soit
un coefficient de performance de 4,75. L'énergie récupérée par
le condenseur de la pompe à chaleur permettra d'assurer le reste
de la puissance nécessaire.
En fonction des caractéristiques exactes de l'eau du forage, il
sera peut être nécessaire de rajouter sur le circuit évaporateur
un échangeur à plaques intermédiaire en inox.
La boucle d'eau au condenseur sera réchauffée de 40 à 50° C.
- 2.16 -
-.^.i2_^Ç2^LEXE_SP0RTIF
4.2.1;. Pompe à chaleur sur l'eau du forage pour le gymnase
Comme- nous l'avons vu au paragraphe II (DEFINITION DES PUISSANCES
NECESSAIRES) la puissance nécessaire pour chauffer le gymnase après
modifications sur. l'air neuf sera de 500 KW pour 0° C extérieur.
Cette pompe â chaleur travaillera sur l'eau du forage qui sera
refroidie dans l'évaporateur de la machine de 30 à 10° C. Le
débit nécessaire sera de 16,77 m3/h.
Pour restituer 500 KW la pompe à chaleur absorbera 120 KW soit un
coefficient de performance de 4,16. L'énergie récupérée sur le
condenseur de la pompe à chaleur permettra d'assurer l'ensemble
des besoins jusqu'à une température de 0° C extérieur. Le comple¬
ment sera assuré par la sous-station actuelle. Awec cette tempé¬
rature d'équilibre la pompe à chaleur assurera 90 % des besoins
du bâtiment pour une saison de chauffe.
4.2.2. Pompe à chaleur commune à la piscine et au gymnase surl'eau du forage
Cette solution permettra d'améliorer les coefficients de perfor¬
mance des pompes à chaleur. A la place d'une pompe à chaleur de
385 KW pour la piscine et de 500 KW pour le g3mmase, il sera
installé une machine de 906 KW avec un compresseur centrifuge.
Cette machine fonctionnera selon le même principe. Elle nécessi¬
tera un débit de 31 m3/h.
Pour une puissance restituée de 906 KW, la puissance absorbée
- 2.16 -
-.^.i2_^Ç2^LEXE_SP0RTIF
4.2.1;. Pompe à chaleur sur l'eau du forage pour le gymnase
Comme- nous l'avons vu au paragraphe II (DEFINITION DES PUISSANCES
NECESSAIRES) la puissance nécessaire pour chauffer le gymnase après
modifications sur. l'air neuf sera de 500 KW pour 0° C extérieur.
Cette pompe â chaleur travaillera sur l'eau du forage qui sera
refroidie dans l'évaporateur de la machine de 30 à 10° C. Le
débit nécessaire sera de 16,77 m3/h.
Pour restituer 500 KW la pompe à chaleur absorbera 120 KW soit un
coefficient de performance de 4,16. L'énergie récupérée sur le
condenseur de la pompe à chaleur permettra d'assurer l'ensemble
des besoins jusqu'à une température de 0° C extérieur. Le comple¬
ment sera assuré par la sous-station actuelle. Awec cette tempé¬
rature d'équilibre la pompe à chaleur assurera 90 % des besoins
du bâtiment pour une saison de chauffe.
4.2.2. Pompe à chaleur commune à la piscine et au gymnase surl'eau du forage
Cette solution permettra d'améliorer les coefficients de perfor¬
mance des pompes à chaleur. A la place d'une pompe à chaleur de
385 KW pour la piscine et de 500 KW pour le g3mmase, il sera
installé une machine de 906 KW avec un compresseur centrifuge.
Cette machine fonctionnera selon le même principe. Elle nécessi¬
tera un débit de 31 m3/h.
Pour une puissance restituée de 906 KW, la puissance absorbée
- 2.17 -
au compresseur sera de 186 KW, soit un coefficient de perfor¬
mance de 4,87.
De plus le compresseur centrifuge permettra une modulation de
puissance de 30 % (minimum technique) à 100 %.
Cette solution sera retenue pour les estimations d'investissements.
i:.l_§ERRES_MUNICIPALES
L'eau du forage rejetée à 10° C de la pompe à chaleur commune
piscine et gymnase alimentera une pompe à chaleur pour les serres
municipales.
L'eau sera refroidie de 10° C à 7° C (31 m3/h) . L'énergie
récupérée sur le condenseur de la machine permettra d'assurer
l'ensemble des besoins jusqu'à une température de 0° C extérieur,
le complément sera assuré par la sous-station existante.
5 - CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX A METTRE EN OEUVRE
5.1.L- _?î§J9îîÎl_lE°5ÎEê_^_'^îî^lËîèï!_ËS déshumidification
. Local bassin
centrale de traitement d'air comprenant :
- caisson de mélange.
- caisson filtre
- caisson batterie froide puissance = 180 KW
- caisson batterie chaude puissance = 240 KW
- 2.17 -
au compresseur sera de 186 KW, soit un coefficient de perfor¬
mance de 4,87.
De plus le compresseur centrifuge permettra une modulation de
puissance de 30 % (minimum technique) à 100 %.
Cette solution sera retenue pour les estimations d'investissements.
i:.l_§ERRES_MUNICIPALES
L'eau du forage rejetée à 10° C de la pompe à chaleur commune
piscine et gymnase alimentera une pompe à chaleur pour les serres
municipales.
L'eau sera refroidie de 10° C à 7° C (31 m3/h) . L'énergie
récupérée sur le condenseur de la machine permettra d'assurer
l'ensemble des besoins jusqu'à une température de 0° C extérieur,
le complément sera assuré par la sous-station existante.
5 - CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX A METTRE EN OEUVRE
5.1.L- _?î§J9îîÎl_lE°5ÎEê_^_'^îî^lËîèï!_ËS déshumidification
. Local bassin
centrale de traitement d'air comprenant :
- caisson de mélange.
- caisson filtre
- caisson batterie froide puissance = 180 KW
- caisson batterie chaude puissance = 240 KW
- 2.18 -
- caisson ventilateur débit = 30 000 m3/h
- réseau de gaines en acier galvanisé avec bouche de soufflage
en allège et grille de reprise air plafond
- clapet coupe feu
- calorifuge gaine
Local vestiaires Hommes et Femmes
- tourelles d'extraction correspondant au débit d'air introduit
dans le local bassin avec réseau de gaines en acier galvanisé
avec bouche d'extraction
- ventilo-convecteur en montage plafonnier et alimenté par une
bouche d'eau en régime 40/50° C '
Local équipement sportif
T un ventilo-convecteur avec régulation incorporée
Circulation
- ventilo-convecteur avec régulation incorporée
Bureau du directeur
- ventilo-convecteur avec régulation incorporée
Hall
- ventilo-convecteurs en montage plafonnier avec régulation
incorporée
Détente - animation
- ventilo-convecteur en montage plafonnier avec régulation
incorporée
- 2.18 -
- caisson ventilateur débit = 30 000 m3/h
- réseau de gaines en acier galvanisé avec bouche de soufflage
en allège et grille de reprise air plafond
- clapet coupe feu
- calorifuge gaine
Local vestiaires Hommes et Femmes
- tourelles d'extraction correspondant au débit d'air introduit
dans le local bassin avec réseau de gaines en acier galvanisé
avec bouche d'extraction
- ventilo-convecteur en montage plafonnier et alimenté par une
bouche d'eau en régime 40/50° C '
Local équipement sportif
T un ventilo-convecteur avec régulation incorporée
Circulation
- ventilo-convecteur avec régulation incorporée
Bureau du directeur
- ventilo-convecteur avec régulation incorporée
Hall
- ventilo-convecteurs en montage plafonnier avec régulation
incorporée
Détente - animation
- ventilo-convecteur en montage plafonnier avec régulation
incorporée
- 2.19 -
Loge personnel - sanitaires H-F - dépôt bar
- ventilo-convecteurs en allège avec régulation incorporée
Equipement sportif - infirmerie
- ventilo-convecteurs ai allège avec régulation incorporée
- pompe à chaleur en déshumidification
- deux circuits frigorifiques
- puissance froid : 212 KW
- régime de fonctionnement evaporation : 10/15
- puissance chaud : 273 KW
- régime de fonctionnement condenseur : 40/45
- puissance absorbée : 61 KW
- coefficient de performance nominal : 4,47
- échangeur de chaleur eau de piscine (échangeur à plaques)
- réseau de distribution hydraulique en tube fer noir tarif
1 et 10
- calorifuge des conduites
- vannerie et instruments de contrôle et de mesure
- armoire électrique avec protection et filerie de raccordement
conforme à la norme NF C 15 - 100.
- système d'expansion
- pompe de circulation circuit evaporation et condensation
- régulation par vanne trois voies avec sondes, horloges hebdo¬
madaires à programme
- régulation d'air neuf
- ballon d'eau chaude sanitaire avec résistance électrique et
système de commande
- 2.19 -
Loge personnel - sanitaires H-F - dépôt bar
- ventilo-convecteurs en allège avec régulation incorporée
Equipement sportif - infirmerie
- ventilo-convecteurs ai allège avec régulation incorporée
- pompe à chaleur en déshumidification
- deux circuits frigorifiques
- puissance froid : 212 KW
- régime de fonctionnement evaporation : 10/15
- puissance chaud : 273 KW
- régime de fonctionnement condenseur : 40/45
- puissance absorbée : 61 KW
- coefficient de performance nominal : 4,47
- échangeur de chaleur eau de piscine (échangeur à plaques)
- réseau de distribution hydraulique en tube fer noir tarif
1 et 10
- calorifuge des conduites
- vannerie et instruments de contrôle et de mesure
- armoire électrique avec protection et filerie de raccordement
conforme à la norme NF C 15 - 100.
- système d'expansion
- pompe de circulation circuit evaporation et condensation
- régulation par vanne trois voies avec sondes, horloges hebdo¬
madaires à programme
- régulation d'air neuf
- ballon d'eau chaude sanitaire avec résistance électrique et
système de commande
- 2.20 -
_POMPE_A_ÇHALEUR_SUR_L^EAU_DU_FORAGE_EN_PLyS_DE
îi^_SQLyTigN_5il
Dans cette solution la sous-station SOREV sera remplacée
par une pompe à chaleur sur l'eau du forage.
Cette installation nécessitera :
- une pompe à chaleur :
- puissance frigorifique : 304 KW
_ régime de fonctionnement eau du forage : 30 à 15
- débit : 17,4 m3/h
- perte de charge : 2 m CE
- puissance calorifique : 385 KW
- régime de fonctionnement condenseur : 40/50° C
- débit .: 33 m3/h
- perte de charge : 3,5 m CE
- pompe de circulation avec vannerie appareil de contrôle
et de mesure
- tuyauterie de liaison hydraulique en tube fer noir
- calorifuge
- armoire électrique de commande et de contrôle
- 2.20 -
_POMPE_A_ÇHALEUR_SUR_L^EAU_DU_FORAGE_EN_PLyS_DE
îi^_SQLyTigN_5il
Dans cette solution la sous-station SOREV sera remplacée
par une pompe à chaleur sur l'eau du forage.
Cette installation nécessitera :
- une pompe à chaleur :
- puissance frigorifique : 304 KW
_ régime de fonctionnement eau du forage : 30 à 15
- débit : 17,4 m3/h
- perte de charge : 2 m CE
- puissance calorifique : 385 KW
- régime de fonctionnement condenseur : 40/50° C
- débit .: 33 m3/h
- perte de charge : 3,5 m CE
- pompe de circulation avec vannerie appareil de contrôle
et de mesure
- tuyauterie de liaison hydraulique en tube fer noir
- calorifuge
- armoire électrique de commande et de contrôle
- 2.21 -
iji:.9X^è§l_§ï_PÎSClNE_^22SEê_â_£ÎîâlêîiE_§H£_llêâu_ali_Ê2EêSêl
- pompe à chaleur centrifuge
- puissance frigorifique : 720 KW
- regime de fonctionnement eau du forage : 30/10° C
- débit :' 31 m3/h
'- perte de charge : 1,4 m CE
- puissance calorifique : 906 KW
- régime de fonctionnement condenseur : 40/50° C
- débit :" 77,5 m3/h
- perte de charge : 2 m CE
- compresseur centrifuge avec aube de prérotation
- variation de puissance : de 30 à 100 %
- dimensions L : 4 450 m
1 : 1 280 m
hrl 800 m .
- poids : 4 100 Kg
- charge de réfrigérant ,R 12 : 272 Kg
- puissance absorbée compresseur à 100 % de là charge : 186 Kw
- CoP : 4,87
- pompe de circulation circuit gymnase avec vannerie, appareil
de contrôle et de mesure
- pompe de circulation circuit appoint piscine avec vannerie
et appareils de contrôle
- régulation
- armoire électrique de commande et de contrôle
- 2.21 -
iji:.9X^è§l_§ï_PÎSClNE_^22SEê_â_£ÎîâlêîiE_§H£_llêâu_ali_Ê2EêSêl
- pompe à chaleur centrifuge
- puissance frigorifique : 720 KW
- regime de fonctionnement eau du forage : 30/10° C
- débit :' 31 m3/h
'- perte de charge : 1,4 m CE
- puissance calorifique : 906 KW
- régime de fonctionnement condenseur : 40/50° C
- débit :" 77,5 m3/h
- perte de charge : 2 m CE
- compresseur centrifuge avec aube de prérotation
- variation de puissance : de 30 à 100 %
- dimensions L : 4 450 m
1 : 1 280 m
hrl 800 m .
- poids : 4 100 Kg
- charge de réfrigérant ,R 12 : 272 Kg
- puissance absorbée compresseur à 100 % de là charge : 186 Kw
- CoP : 4,87
- pompe de circulation circuit gymnase avec vannerie, appareil
de contrôle et de mesure
- pompe de circulation circuit appoint piscine avec vannerie
et appareils de contrôle
- régulation
- armoire électrique de commande et de contrôle
- 2.22 -
- calorifuge
- liaison extérieure
- tuyauterie de liaison (1 = 1 500 ml) en fonte ductile
0100
- isolation fonte ductile en mousse de polyuréthane et
isolation des jonctions
5_-^_SERRES_MyNIÇIPALES
- pompe à chaleur
- puissance frigorifique
- régime de fonctionnement eau du forage
- débit = 31 m3/h
- perte de charge : 5 m CE
- puissance calorifique
^ régime de fonctionnement condenseur : 40/50° C
- débit : 12 m3/h
- perte de charge : 1,5 m CE
- puissance absorbée compresseur
- coefficient de performance :
- tuyauterie de liaison hydraulique vannerie, appareils
de mesure et de contrôle
- calorifuge
- raccordement électrique
- liaison extérieure
- tuyauterie de distribution d'eau du forage de la piscine
aux serres en tube fonte ou polyethylene (560 ml)
- raccodement électrique
- 2.22 -
- calorifuge
- liaison extérieure
- tuyauterie de liaison (1 = 1 500 ml) en fonte ductile
0100
- isolation fonte ductile en mousse de polyuréthane et
isolation des jonctions
5_-^_SERRES_MyNIÇIPALES
- pompe à chaleur
- puissance frigorifique
- régime de fonctionnement eau du forage
- débit = 31 m3/h
- perte de charge : 5 m CE
- puissance calorifique
^ régime de fonctionnement condenseur : 40/50° C
- débit : 12 m3/h
- perte de charge : 1,5 m CE
- puissance absorbée compresseur
- coefficient de performance :
- tuyauterie de liaison hydraulique vannerie, appareils
de mesure et de contrôle
- calorifuge
- raccordement électrique
- liaison extérieure
- tuyauterie de distribution d'eau du forage de la piscine
aux serres en tube fonte ou polyethylene (560 ml)
- raccodement électrique
- 2.23 -
6 - INVESTISSEMENTS
6.1 PISCINE
61.1 Pompe à chaleur en déshumidification et équipement intérieur
L'Installation d'une pompe à chaleur en déshumidification
avec les équipements internes nécessiterait un investisse¬
ment de : 900 000 Frs. H.T.
6.Ll.Pompe à chaleur en déshimiidif ication, équipement interne
et pompe à chaleur sur l'eau du forage
L'installation d'une pompe à chaleur en déshumidification
avec équipement interne et pompe à chaleur sur l'eau du
forage nécessiterait un investissement de : 1 100 000 Frs. H.T.
6_._2___GYMASE_ET_PISÇINE_£_PgMPE_A_CHALEUR_C0L^
FORAGE
L'installation d'une pompe à chaleur commune sur l'eau du
forage nécessiterait un investissement de : 600 000 Frs. H.T.
6_.3__SERRES_MyNICIPALES
L'installation d'une pompe à chaleur sur l'eau du forage
nécessiterait un investissement de : 250 000. Frs. H.T.
6.:4__LIAIS0NS_EXTERIEyRES
6A L Solution pompe à chaleur commune piscine et gymnase
- 2.23 -
6 - INVESTISSEMENTS
6.1 PISCINE
61.1 Pompe à chaleur en déshumidification et équipement intérieur
L'Installation d'une pompe à chaleur en déshumidification
avec les équipements internes nécessiterait un investisse¬
ment de : 900 000 Frs. H.T.
6.Ll.Pompe à chaleur en déshimiidif ication, équipement interne
et pompe à chaleur sur l'eau du forage
L'installation d'une pompe à chaleur en déshumidification
avec équipement interne et pompe à chaleur sur l'eau du
forage nécessiterait un investissement de : 1 100 000 Frs. H.T.
6_._2___GYMASE_ET_PISÇINE_£_PgMPE_A_CHALEUR_C0L^
FORAGE
L'installation d'une pompe à chaleur commune sur l'eau du
forage nécessiterait un investissement de : 600 000 Frs. H.T.
6_.3__SERRES_MyNICIPALES
L'installation d'une pompe à chaleur sur l'eau du forage
nécessiterait un investissement de : 250 000. Frs. H.T.
6.:4__LIAIS0NS_EXTERIEyRES
6A L Solution pompe à chaleur commune piscine et gymnase
2.24 -
La fourniture et la pose de deux tuyauteries de liaisons
extérieures en fouille nécessiteraient un investissement
de 500 000 Frs. H.T. non compris V R D
6.4.2. Solution pompe à chaleur serres
La fourniture et la pose d'une conduite de liaison entre
la piscine et les serres municipales nécessiteraient un
investissement de : 120 000 Frs. H.T. non compris V R D
2.24 -
La fourniture et la pose de deux tuyauteries de liaisons
extérieures en fouille nécessiteraient un investissement
de 500 000 Frs. H.T. non compris V R D
6.4.2. Solution pompe à chaleur serres
La fourniture et la pose d'une conduite de liaison entre
la piscine et les serres municipales nécessiteraient un
investissement de : 120 000 Frs. H.T. non compris V R D
2.25 -
7 - BILAN D'EXPLOITATION
7^i_PISÇINE
7.1.1 solution traditionnelle
La consommation énergétique de la piscine avec une solution
traditionnelle de chauffage sera de 3 300 000 KW.h
eau chaude sanitaire 3 000 m3 .
7. 1. 2 solution piscine avec pompe à chaleur en déshumidification
L'installation d'une pompe à chaleur en déshumidification nous
conduira au bilan d'exploitation suivant :
. consommation électrique
pompe à chaleur 340 000 KW. h électriques
. consommation sur réseau SOREV 800 000 KW. h SOREV
7. 1 . 3 solution piscine avec pompe à chaleur en déshxmiidification et
pompe à chaleur sur l'eau du forage
L'installation d'une pompe à chaleur en déshumidification et
d'une pompe à chaleur sur l'eau du forage nous conduira au
bilan d'exploitation suivant :
. consommation électrique
pompe à chaleur en déshumidification 340 000 KW. h électriques
. consommation électrique
pompe à chaleur sur eau du forage 177 000 KW. h électriques
Soit. une consommation globale de 517 000 KW. h électriques
2.25 -
7 - BILAN D'EXPLOITATION
7^i_PISÇINE
7.1.1 solution traditionnelle
La consommation énergétique de la piscine avec une solution
traditionnelle de chauffage sera de 3 300 000 KW.h
eau chaude sanitaire 3 000 m3 .
7. 1. 2 solution piscine avec pompe à chaleur en déshumidification
L'installation d'une pompe à chaleur en déshumidification nous
conduira au bilan d'exploitation suivant :
. consommation électrique
pompe à chaleur 340 000 KW. h électriques
. consommation sur réseau SOREV 800 000 KW. h SOREV
7. 1 . 3 solution piscine avec pompe à chaleur en déshxmiidification et
pompe à chaleur sur l'eau du forage
L'installation d'une pompe à chaleur en déshumidification et
d'une pompe à chaleur sur l'eau du forage nous conduira au
bilan d'exploitation suivant :
. consommation électrique
pompe à chaleur en déshumidification 340 000 KW. h électriques
. consommation électrique
pompe à chaleur sur eau du forage 177 000 KW. h électriques
Soit. une consommation globale de 517 000 KW. h électriques
- 2.26 -
Z.lL5N^SE_+_PISCINE
7. 2, 1 Solution raccordement réseau SOREV
La consommation énergétique de la piscine et du gymnase
pour une saison de chauffe serait de :
5 100 000 KW.h
soit (3 300 000 KW.h + 1 800 000 KW.h)
Eau chaude sanitaire : 4 500 m3
7.2 . 2 Solution pompe à chaleur commune piscine et gymnase
L'installation d'une pompe à chaleur commune à la piscine
et au gymnase y compris les modifications air neuf nous
conduira à un bilan global piscine et gymnase de :
- réseau SOREV pour gymnase 200 000 KW. h SOREV
pompe à chaleur déshumidification
plus pompe à chaleur commune 680 000 KW. h électriques
7.3 SERRE MUNICIPALE
7.3. 1 Solution raccordement réseau SOREV
La consommation énergétique des serres municipales pour une
saison de chauffe corrigée des apports solaires passif sera
de :
313 600 KW. h
- 2.26 -
Z.lL5N^SE_+_PISCINE
7. 2, 1 Solution raccordement réseau SOREV
La consommation énergétique de la piscine et du gymnase
pour une saison de chauffe serait de :
5 100 000 KW.h
soit (3 300 000 KW.h + 1 800 000 KW.h)
Eau chaude sanitaire : 4 500 m3
7.2 . 2 Solution pompe à chaleur commune piscine et gymnase
L'installation d'une pompe à chaleur commune à la piscine
et au gymnase y compris les modifications air neuf nous
conduira à un bilan global piscine et gymnase de :
- réseau SOREV pour gymnase 200 000 KW. h SOREV
pompe à chaleur déshumidification
plus pompe à chaleur commune 680 000 KW. h électriques
7.3 SERRE MUNICIPALE
7.3. 1 Solution raccordement réseau SOREV
La consommation énergétique des serres municipales pour une
saison de chauffe corrigée des apports solaires passif sera
de :
313 600 KW. h
- 2.27 -
7.3.2 Solution pompe à chaleur
L'installation d'une pompe à chaleur sur l'eau du forage nous
conduira à un bilan de :
- réseau SOREV- 65 720 KW. h SOREV
- pompe à chaleur 62 000 KW. h électriques
- 2.27 -
7.3.2 Solution pompe à chaleur
L'installation d'une pompe à chaleur sur l'eau du forage nous
conduira à un bilan de :
- réseau SOREV- 65 720 KW. h SOREV
- pompe à chaleur 62 000 KW. h électriques
B. r. g. m. - SGR/LOR
1, rue du Parc de Brabois54500 - VANDOEUVRE
82 SGN 077 LOR
ANNEXE A L'ETUDE THERMIQUE
Analyse de solutions géothermiques n'incluant pas l'utilisation d'une PAC
en déshumidification pour la piscine :
1** - Solution pompe â chaleur sur eau de forage sans pompe à chaleur en
déshumidification pour le chauffage de la piscine et du hall des
sports (solution F) -
T- Solution réchauffage air neuf et eau du bassin par l'eau du forap.e
et pompe à chaleur pour la piscine et le hall des sports (solution G)
B. r. g. m. - SGR/LOR
1, rue du Parc de Brabois54500 - VANDOEUVRE
82 SGN 077 LOR
ANNEXE A L'ETUDE THERMIQUE
Analyse de solutions géothermiques n'incluant pas l'utilisation d'une PAC
en déshumidification pour la piscine :
1** - Solution pompe â chaleur sur eau de forage sans pompe à chaleur en
déshumidification pour le chauffage de la piscine et du hall des
sports (solution F) -
T- Solution réchauffage air neuf et eau du bassin par l'eau du forap.e
et pompe à chaleur pour la piscine et le hall des sports (solution G)
- 2.29 -
1° - SOLUTION POMPE A CHALEUR SUR L'EAU DU FORAGE SANS POMPE A CHALEUR
EN DESHUMIDIFICATION POUR LE CHAUFFAGE DE LA PISCINE ET DU HALL DES
SPORTS
1) PRINÇIPE_DE_FONÇTIONNEMENT
Dans cette solution, l'évaporation de l'eau des bassins sera éliminéepar apport d'air neuf.
Pour compenser l'évaporation et maintenir l'humidité relative ambianteà une valeur correcte, il sera nécessaire d'introduire :
- en période d'occupation = 20 000 m3/h d'air extérieur
- en période d'inoccupation = 10 000 m3/h d'air extérieur.
le débit d'air traité de la centrale restera de 30 000 m3/h (taux debrassage = 5) .
En période d'occupation des locaux, nous aurons donc :
- en période d'occupation =' 20 000 m3/h d'air extérieuret 10 000 m3/h d'air recyclé
- en période d'inoccupation = 10 000 m3/h d'air extérieuret 20 000 m3/h d'air recyclé.
2) ÇALCyL_DE_IA_PUISSMÇE_DE_LA_POMPE_A_ÇHALEyR
2.1. avec réchauffage de l'eau du bassin par la pompe à chaleur
La puissance de la pompe à chaleur nécessaire au chauffage de lapiscine et au chauffage partiel du gymnase est de :
1 320 Kw en puissance restituée.
2.2. sans réchauffage de l'eau du bassin par la pompe à chaleur
Dans cette solution, l'eau du bassin sera réchauffée directement parl'eau du forage si la température le permet. Dans ces conditions lanouvelle puissance serait de :
1 200 Kw en puissance restituée.
- 2.29 -
1° - SOLUTION POMPE A CHALEUR SUR L'EAU DU FORAGE SANS POMPE A CHALEUR
EN DESHUMIDIFICATION POUR LE CHAUFFAGE DE LA PISCINE ET DU HALL DES
SPORTS
1) PRINÇIPE_DE_FONÇTIONNEMENT
Dans cette solution, l'évaporation de l'eau des bassins sera éliminéepar apport d'air neuf.
Pour compenser l'évaporation et maintenir l'humidité relative ambianteà une valeur correcte, il sera nécessaire d'introduire :
- en période d'occupation = 20 000 m3/h d'air extérieur
- en période d'inoccupation = 10 000 m3/h d'air extérieur.
le débit d'air traité de la centrale restera de 30 000 m3/h (taux debrassage = 5) .
En période d'occupation des locaux, nous aurons donc :
- en période d'occupation =' 20 000 m3/h d'air extérieuret 10 000 m3/h d'air recyclé
- en période d'inoccupation = 10 000 m3/h d'air extérieuret 20 000 m3/h d'air recyclé.
2) ÇALCyL_DE_IA_PUISSMÇE_DE_LA_POMPE_A_ÇHALEyR
2.1. avec réchauffage de l'eau du bassin par la pompe à chaleur
La puissance de la pompe à chaleur nécessaire au chauffage de lapiscine et au chauffage partiel du gymnase est de :
1 320 Kw en puissance restituée.
2.2. sans réchauffage de l'eau du bassin par la pompe à chaleur
Dans cette solution, l'eau du bassin sera réchauffée directement parl'eau du forage si la température le permet. Dans ces conditions lanouvelle puissance serait de :
1 200 Kw en puissance restituée.
2.30 -
3) DËBIT_D^EAy_DU_FgRAGE_NEÇESSAIRE_DMS_I^S_DEyX_Ç^^
3.1. avec réchauffage de l'eau des bassins
Le débit nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur serait de59 m3/h.
Cette eau à 30° C alimentera l'évaporation de la pompe à chaleur etsera refroidie de 30° C â 15° C.
Ce débit d'eau pourrait être modulé en fonction des besoins en énergiedes bâtiments.
3.2. sans réchauffage de l'eau des bassins par la pompe à chaleur
Le débit nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur seraitde 53 M3/h.
Les 53 m3/h d'eau permettrait de réchauffer d'abord l'eau des bassinspour compenser l'apport d'eau neuve et les pertes par evaporation ettransmission soit un refroidissement des 59 m3/h de 30°C à 28° C.
Cette eau à 28° C alimentera l'évaporateur de la pompe à chaleur etsera refroidie de. 28° C à 13° C.
Ce débit d'eau pourrait être modulé en fonction des besoins en énergiedes bâtiments.
4) INVESTISSEMENTS
4.1. solution pompe à chaleur sur l'eau du forage sans pompe à chaleuren déshumidification pour la piscine et le gymnase
Cette installation nécessiterait un investissement de 1 800 000.00 F H.T. .
se décomposant comme suit :
solution traditionnelle 600 000.00 F
plus value pour installation d'une pompe à chaleurpour assurer le chauffage de la piscine et du gjmmase 1 200 000.00F
2.30 -
3) DËBIT_D^EAy_DU_FgRAGE_NEÇESSAIRE_DMS_I^S_DEyX_Ç^^
3.1. avec réchauffage de l'eau des bassins
Le débit nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur serait de59 m3/h.
Cette eau à 30° C alimentera l'évaporation de la pompe à chaleur etsera refroidie de 30° C â 15° C.
Ce débit d'eau pourrait être modulé en fonction des besoins en énergiedes bâtiments.
3.2. sans réchauffage de l'eau des bassins par la pompe à chaleur
Le débit nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur seraitde 53 M3/h.
Les 53 m3/h d'eau permettrait de réchauffer d'abord l'eau des bassinspour compenser l'apport d'eau neuve et les pertes par evaporation ettransmission soit un refroidissement des 59 m3/h de 30°C à 28° C.
Cette eau à 28° C alimentera l'évaporateur de la pompe à chaleur etsera refroidie de. 28° C à 13° C.
Ce débit d'eau pourrait être modulé en fonction des besoins en énergiedes bâtiments.
4) INVESTISSEMENTS
4.1. solution pompe à chaleur sur l'eau du forage sans pompe à chaleuren déshumidification pour la piscine et le gymnase
Cette installation nécessiterait un investissement de 1 800 000.00 F H.T. .
se décomposant comme suit :
solution traditionnelle 600 000.00 F
plus value pour installation d'une pompe à chaleurpour assurer le chauffage de la piscine et du gjmmase 1 200 000.00F
- 2.31 -
A cet investissement, il convient d'ajouter le poste liaisonextérieure de notre rapport de base.
4.2. solution pompe à chaleur sur l'eau du forage sans pompe àchaleur en déshumidification pour la piscine et le gymnaseavec réchauffage de l'eau du bassin par l'eau du forage
Cette solution nécessiterait un investissement de 1 800 000.00 F H.T.se décomposant comme suit :
solution traditionnelle 600 000.00 F
plus value pour installation d'une pompe à chaleurpour assurer le chauffage de la piscine et dugymnase 1 200 000.00 F
A cet investissement, il convient d'ajouter le poste de liaison extérieurede notre rapport de base.
5) BILAN_D^EXPLOITATION_DES_DEUX_SOLUTigNS
. 5.1. solution pompe à chaleur sur l'eau du forage sans pompe àchaleur en déshumidification pour la piscine et le gymnase
- consommation pompe à chaleur sur l'eaudu forage 990 000 KW.h
- consommation réseau SOREV pour le .
gymnase 200 000 KW.h
5.2. solution pompe à chaleur sur l'eau du forage sans pompe àchaleur en déshumidification pour la piscine et le gymnaseavec réchauffage de l'eau du bassin par l'eau du forage
- consommation pompe à chaleur sur l'eaudu forage 840 000 KW.h
- consommation réseau SOREV 200 000 KW.h
- 2.31 -
A cet investissement, il convient d'ajouter le poste liaisonextérieure de notre rapport de base.
4.2. solution pompe à chaleur sur l'eau du forage sans pompe àchaleur en déshumidification pour la piscine et le gymnaseavec réchauffage de l'eau du bassin par l'eau du forage
Cette solution nécessiterait un investissement de 1 800 000.00 F H.T.se décomposant comme suit :
solution traditionnelle 600 000.00 F
plus value pour installation d'une pompe à chaleurpour assurer le chauffage de la piscine et dugymnase 1 200 000.00 F
A cet investissement, il convient d'ajouter le poste de liaison extérieurede notre rapport de base.
5) BILAN_D^EXPLOITATION_DES_DEUX_SOLUTigNS
. 5.1. solution pompe à chaleur sur l'eau du forage sans pompe àchaleur en déshumidification pour la piscine et le gymnase
- consommation pompe à chaleur sur l'eaudu forage 990 000 KW.h
- consommation réseau SOREV pour le .
gymnase 200 000 KW.h
5.2. solution pompe à chaleur sur l'eau du forage sans pompe àchaleur en déshumidification pour la piscine et le gymnaseavec réchauffage de l'eau du bassin par l'eau du forage
- consommation pompe à chaleur sur l'eaudu forage 840 000 KW.h
- consommation réseau SOREV 200 000 KW.h
- 2.32 -
6) BILAN D'EXPLOITATION FINANCIER
6.1. solution pompe à chaleur sur l'eau du forage sans pompe àchaleur en déshumidification pour la piscine et le gymnase
Electricité = 990 000 KW.h x 0,28 F = 277 200.00 F
SOREV . = 200 000 KW.h x 0,15 F = 30 000.00 F
Coût d'une saison de chauffe 307 200.00 F
Prime fixe EDF = 58 000.00 F
6.2. solution pompe à chaleur sur l'eau du forage sans pompe àchaleur en déshumidification pour la piscine et le gymnaseavec réchauffage de l'eau du bassin
Electricité = 840 000 KW.h x 0,28 F = 235 200.00 F
SOREV = 200 000 KW.h x 0, 15 F = 30 000.00 F
Coût d'une saison de chauffe 265 200.00 F
Prime fixe EDF = 53 000.00 F
- 2.32 -
6) BILAN D'EXPLOITATION FINANCIER
6.1. solution pompe à chaleur sur l'eau du forage sans pompe àchaleur en déshumidification pour la piscine et le gymnase
Electricité = 990 000 KW.h x 0,28 F = 277 200.00 F
SOREV . = 200 000 KW.h x 0,15 F = 30 000.00 F
Coût d'une saison de chauffe 307 200.00 F
Prime fixe EDF = 58 000.00 F
6.2. solution pompe à chaleur sur l'eau du forage sans pompe àchaleur en déshumidification pour la piscine et le gymnaseavec réchauffage de l'eau du bassin
Electricité = 840 000 KW.h x 0,28 F = 235 200.00 F
SOREV = 200 000 KW.h x 0, 15 F = 30 000.00 F
Coût d'une saison de chauffe 265 200.00 F
Prime fixe EDF = 53 000.00 F
2.33 -
2° . SOLUTION RECHAUFFAGE AIR NEUF ET EAU DU BASSIN PAR L'EAU DU FORAGE
ET POMPE A CHALEUR POUR LA PISCINE ET LE GYMNASE
1 - PRINÇIPE_DE_FONÇTIgNNE^ffiNT ' ' i
Dans cette solution, l'évaporation de l'eau des bassins sera éliminée
par apport d'air neuf.
¡' Pour compenser 1 'ov.ip(u-nl inn ot maintenir l'hiimidirr ról.ilivo .imln'.uUo
I à une valeur correcte, ii sera nécessaire d'introduire :;
- en période d'occupation = 20 000 m3/h d'air extérieur
- en période d'inoccupation = 10 000 ra3/h d'air extérieur
le débit d'air tr.jitó dans la ceuLrnle resL(>rn de 30 000 m'j/li (taux de
brassage = 5) .
t
I Í
Nous avons donc : . ' .
' ' !"
- en période d'occupation = 20 000 m3/h d'air extérieur
et 10 000 m3/h d'air recyclé
- en période d'inoccupation = 10 000 m3/h d'air extérieur
et 20 000 m3/h d'air 'recyclé.
L'eau du forage à 30° C permettra de réclLiulfer d'.ibord J'e.ni des bnssins
ensuite elle alimenter.j mie batterie 8 r;iiigs plaeée d.uis le e.iissc.Mi de
traitement d'air et permettra le récliauf fago de l'air de - 15° C à + 20° C.
Une batterie chaude complémentaire permettra d'assurer le réchauffage de
cet air de + 20° C à + 28° C et de combattre les déperditions du localbassin.
2.33 -
2° . SOLUTION RECHAUFFAGE AIR NEUF ET EAU DU BASSIN PAR L'EAU DU FORAGE
ET POMPE A CHALEUR POUR LA PISCINE ET LE GYMNASE
1 - PRINÇIPE_DE_FONÇTIgNNE^ffiNT ' ' i
Dans cette solution, l'évaporation de l'eau des bassins sera éliminée
par apport d'air neuf.
¡' Pour compenser 1 'ov.ip(u-nl inn ot maintenir l'hiimidirr ról.ilivo .imln'.uUo
I à une valeur correcte, ii sera nécessaire d'introduire :;
- en période d'occupation = 20 000 m3/h d'air extérieur
- en période d'inoccupation = 10 000 ra3/h d'air extérieur
le débit d'air tr.jitó dans la ceuLrnle resL(>rn de 30 000 m'j/li (taux de
brassage = 5) .
t
I Í
Nous avons donc : . ' .
' ' !"
- en période d'occupation = 20 000 m3/h d'air extérieur
et 10 000 m3/h d'air recyclé
- en période d'inoccupation = 10 000 m3/h d'air extérieur
et 20 000 m3/h d'air 'recyclé.
L'eau du forage à 30° C permettra de réclLiulfer d'.ibord J'e.ni des bnssins
ensuite elle alimenter.j mie batterie 8 r;iiigs plaeée d.uis le e.iissc.Mi de
traitement d'air et permettra le récliauf fago de l'air de - 15° C à + 20° C.
Une batterie chaude complémentaire permettra d'assurer le réchauffage de
cet air de + 20° C à + 28° C et de combattre les déperditions du localbassin.
- 2.34 -
Après réchauffnge de l'air, l'eau du forage alimentera l'évaporation
de la pompe à chaleur ou elle sera refroidie à 10° C avant d'être
rejetée (voir schéma de principe ci-joint).
2 - CALCUL DE LA PUISSANCE DE LA POMPE A CHALEUR
Dans cette configuration, la puissance restituée de ln pompe à chaleur
sera de 1 000 Kw.
Pour produire, I ÜÜÜ Kw en régime 40 / 50° C la pompe à chaleur
absorbera une ¡puissance électrique de 222 Kw.
Le débit d'eau de forage nécessaire au fonctionnement de l'installation
est de 50 m3/h, ce débit peut être modulé eri fonction de la température
extérieure.
3 - P5INCIPAUX_MATERIELS_NECESSAIRES_A_L_[^INSTALLi
- 1 échangeur à plaque INOX 316 T 1 pour réchauffage eau du bassin
puissance = 1 30 Kwi "
I
- 1 échangeur à plaque INOX 316 T 1 pour réchauffage eau du bassin eni ' i I 'cas de vidange totale (montage en série avec l'échangeur de 130 Kw)
!
puissance = 200 Kw ' i
- 1 échangeur a plaque INOX 316 T 1 pour rcFroidi .s.semcnt eau <le ln nnppe
p.ir le cireuil évnpornl eur pompe ,'r i-li;i h-ni"
puissance = 780 Kw froidI
r- 1 pompe à chaleur
puissance restituée ;= ' 1 000 Kw
- 2.34 -
Après réchauffnge de l'air, l'eau du forage alimentera l'évaporation
de la pompe à chaleur ou elle sera refroidie à 10° C avant d'être
rejetée (voir schéma de principe ci-joint).
2 - CALCUL DE LA PUISSANCE DE LA POMPE A CHALEUR
Dans cette configuration, la puissance restituée de ln pompe à chaleur
sera de 1 000 Kw.
Pour produire, I ÜÜÜ Kw en régime 40 / 50° C la pompe à chaleur
absorbera une ¡puissance électrique de 222 Kw.
Le débit d'eau de forage nécessaire au fonctionnement de l'installation
est de 50 m3/h, ce débit peut être modulé eri fonction de la température
extérieure.
3 - P5INCIPAUX_MATERIELS_NECESSAIRES_A_L_[^INSTALLi
- 1 échangeur à plaque INOX 316 T 1 pour réchauffage eau du bassin
puissance = 1 30 Kwi "
I
- 1 échangeur à plaque INOX 316 T 1 pour réchauffage eau du bassin eni ' i I 'cas de vidange totale (montage en série avec l'échangeur de 130 Kw)
!
puissance = 200 Kw ' i
- 1 échangeur a plaque INOX 316 T 1 pour rcFroidi .s.semcnt eau <le ln nnppe
p.ir le cireuil évnpornl eur pompe ,'r i-li;i h-ni"
puissance = 780 Kw froidI
r- 1 pompe à chaleur
puissance restituée ;= ' 1 000 Kw
-2.35
^ ~ lî^YËS TIS SEMENTS
Cette installation nécessiterait un investissement de : (se décomposant
comme suit)
solution traditionnelle 600 000.00 F
plus value pour installation d'une pompe à chaleur
;de 1 000 Kw avec réchauffage de l'air neuf et de l'eau
du bassin par l'eau du forage 900 000,00 F
A cet investissement, il convient d'ajouter le poste
liaison extéi;ieure de notre rapport de base.
CONSOMMATIONS .
I
- consoiimiation pompe à chaleur sur l'enu du lorage
- consommation réseau SOREV pour le gyimiase
430 000 Kw.h. 1 -
200 000 Kw.h
5 - BILAN D'EXPLOITATION FINANCIER
Electricité : 430 000 Kw.h x 0,28 F
SOREV
Prime fixe EDF
200 000 Kw.h X 0,15 F
44 400.00 F
120 400.00 F
30 000.00 F
150 400.00 F
6 - CONCLUSION .. . ,'
Cette solution paraît être la plus intéressante sur le plan bilan d'exploi-
tation. Toute cette étude est basée sur une température d'eau du forage de
30° C minimum. Deux degrés d'écart en moins changent complètement la renta¬
bilité de cette opération pour cette solution.
P.J. = Tablijau récapitulatif général.
-2.35
^ ~ lî^YËS TIS SEMENTS
Cette installation nécessiterait un investissement de : (se décomposant
comme suit)
solution traditionnelle 600 000.00 F
plus value pour installation d'une pompe à chaleur
;de 1 000 Kw avec réchauffage de l'air neuf et de l'eau
du bassin par l'eau du forage 900 000,00 F
A cet investissement, il convient d'ajouter le poste
liaison extéi;ieure de notre rapport de base.
CONSOMMATIONS .
I
- consoiimiation pompe à chaleur sur l'enu du lorage
- consommation réseau SOREV pour le gyimiase
430 000 Kw.h. 1 -
200 000 Kw.h
5 - BILAN D'EXPLOITATION FINANCIER
Electricité : 430 000 Kw.h x 0,28 F
SOREV
Prime fixe EDF
200 000 Kw.h X 0,15 F
44 400.00 F
120 400.00 F
30 000.00 F
150 400.00 F
6 - CONCLUSION .. . ,'
Cette solution paraît être la plus intéressante sur le plan bilan d'exploi-
tation. Toute cette étude est basée sur une température d'eau du forage de
30° C minimum. Deux degrés d'écart en moins changent complètement la renta¬
bilité de cette opération pour cette solution.
P.J. = Tablijau récapitulatif général.
B. r. g. m. - SGR/LOR
1, rue du Parc de Brabois54500 - VANDOEUVRE
82 SGN 077 LOR
TROISIEME PARTIE
PROJET GEOTHERMIQUE DE VANDOEUVRE
SYNTHESE TECHNICO-ECONOMIQUE
B. r. g. m. - SGR/LOR
1, rue du Parc de Brabois54500 - VANDOEUVRE
82 SGN 077 LOR
TROISIEME PARTIE
PROJET GEOTHERMIQUE DE VANDOEUVRE
SYNTHESE TECHNICO-ECONOMIQUE
- 3.1
1 .- PTTRODOCnCM - RAPPEL DES HYPOTHESES CU^ERMANT IA RESSOURCE GE)OTHEI^gQUE
La ville de Vandoeuvre prévoit la construction pour fin 1983
d'une piscine municipale dans l'oiprise du Parc des Sports.
L'objet de la présente étiade est d'analyser les possibilités
d'assurer les besoins en chauffage de cet équipaiient par géothermie. La
même possibilité est également retenue pour le hall des sports et les
serres municipales, actuellement raccordés au réseau de chauffage urbain
de la SOREV.
La première partie de l'étude a analysé les caractéristiques de
la ressource géothermique susceptible d'être captée au droit du site ;
les grès triasiques du Butsandstein entre 725 et 850 metres de profondeiir
constitueraient l'objectif d'un forage géothermique. Un débit élevé pour¬
rait être capté, nais les besoins en surface justifieront d'un débit d'ex¬
ploitation limité â quelques dizaines de m^/h. La tenpérature de 33 °C en
tête de puits devrait être obtenue; les études thenniques ont pris en
cctipte une température de 30°C pour le fluide délivré à la chaufferie de
la piscine. Corpte-tenu d'une salinité faible et d'\an débit d'exploitation
limité, il n'est pas prévu de réinjection et les eaux géothermales > après
transfert de leurs calories, seront re jetées dans le réseau d'assainisse¬
ment. -
2 - SCHH^aS TECHNIQUES FOSSTRLISS
La deuxiëire partie de l'étxjde explicite les différents schânas
techniques qui peiivent être retenus et les bilans énergétiques qui en
découlent.
La figiire 8 résume les principaux cas envisageables, les 2 premiers,
hors géothermie, étant considérés ccrane les cas de référence par rapport
auxquels doit se situer xm projet de géothermie.
Les remarques suivantes sont â prendre en coipte dans la carparaison
des différents schémas techniques :
- le fait de prévoir, dans les cas C à E une poipe à chaleur en
déshumidification pour la piscine réduit la part strlctenent
géothermie ; cependant, cela permet de limiter le débit d '635)101-
tation. . '
- 3.1
1 .- PTTRODOCnCM - RAPPEL DES HYPOTHESES CU^ERMANT IA RESSOURCE GE)OTHEI^gQUE
La ville de Vandoeuvre prévoit la construction pour fin 1983
d'une piscine municipale dans l'oiprise du Parc des Sports.
L'objet de la présente étiade est d'analyser les possibilités
d'assurer les besoins en chauffage de cet équipaiient par géothermie. La
même possibilité est également retenue pour le hall des sports et les
serres municipales, actuellement raccordés au réseau de chauffage urbain
de la SOREV.
La première partie de l'étude a analysé les caractéristiques de
la ressource géothermique susceptible d'être captée au droit du site ;
les grès triasiques du Butsandstein entre 725 et 850 metres de profondeiir
constitueraient l'objectif d'un forage géothermique. Un débit élevé pour¬
rait être capté, nais les besoins en surface justifieront d'un débit d'ex¬
ploitation limité â quelques dizaines de m^/h. La tenpérature de 33 °C en
tête de puits devrait être obtenue; les études thenniques ont pris en
cctipte une température de 30°C pour le fluide délivré à la chaufferie de
la piscine. Corpte-tenu d'une salinité faible et d'\an débit d'exploitation
limité, il n'est pas prévu de réinjection et les eaux géothermales > après
transfert de leurs calories, seront re jetées dans le réseau d'assainisse¬
ment. -
2 - SCHH^aS TECHNIQUES FOSSTRLISS
La deuxiëire partie de l'étxjde explicite les différents schânas
techniques qui peiivent être retenus et les bilans énergétiques qui en
découlent.
La figiire 8 résume les principaux cas envisageables, les 2 premiers,
hors géothermie, étant considérés ccrane les cas de référence par rapport
auxquels doit se situer xm projet de géothermie.
Les remarques suivantes sont â prendre en coipte dans la carparaison
des différents schémas techniques :
- le fait de prévoir, dans les cas C à E une poipe à chaleur en
déshumidification pour la piscine réduit la part strlctenent
géothermie ; cependant, cela permet de limiter le débit d '635)101-
tation. . '
Cas Hypothèses/débit du
forage nécessaire
. A "Solution de référence"raccordement SOREV .
B "Economie d'énergiepiscine" - appoint SOREV
C Géothermie piscine seule+ econonie d'énergie
Qf = 17 m3/h
D Géothermie piscine+ hall + econonied'énergie
Qf = 31 m3/li
E Géothermie 3 équipements' . + econonie d'énergie
Qf = 31 m^/Ti
F Géothermie piscine + hallRéchauffage eau du bassin
Qf = 53 m3/h
G Géothermie piscine + hallréchauffage eau et air
Qf = 50 Tcfi/'h(à T > 30 °C
FIGURE 8 i RESUME DES SCHEMAS TECHNIQUES POSSIBLES
Piscine
SOREV
PAC en déshumidification+ Appoint SOREV
PAC en déshumidification+ PAC sur forage
II
II
PAC sur forage après réchauffageeau du bassin
PAC sur forage après réchauffage eaubassin et air
Hall des Sports
SOREV (existant)
II
II
PAC sur forage (camuneavec piscine)+ appoint SOREV
II
II
II
Serres
SOREV (existant)
II
II
II
PAC sur retour PAC
piscine + appointSOREV
SOREV *
II
D'autres solutions avec PAC à partir de la PAC de la piscine (idon E) sont possibles, mais n'apportent pas d' éconanies
irrportantes ; l'intérêt d'une telle solution serait â examiner en fonction des résultats du forage.
Cas Hypothèses/débit du
forage nécessaire
. A "Solution de référence"raccordement SOREV .
B "Economie d'énergiepiscine" - appoint SOREV
C Géothermie piscine seule+ econonie d'énergie
Qf = 17 m3/h
D Géothermie piscine+ hall + econonied'énergie
Qf = 31 m3/li
E Géothermie 3 équipements' . + econonie d'énergie
Qf = 31 m^/Ti
F Géothermie piscine + hallRéchauffage eau du bassin
Qf = 53 m3/h
G Géothermie piscine + hallréchauffage eau et air
Qf = 50 Tcfi/'h(à T > 30 °C
FIGURE 8 i RESUME DES SCHEMAS TECHNIQUES POSSIBLES
Piscine
SOREV
PAC en déshumidification+ Appoint SOREV
PAC en déshumidification+ PAC sur forage
II
II
PAC sur forage après réchauffageeau du bassin
PAC sur forage après réchauffage eaubassin et air
Hall des Sports
SOREV (existant)
II
II
PAC sur forage (camuneavec piscine)+ appoint SOREV
II
II
II
Serres
SOREV (existant)
II
II
II
PAC sur retour PAC
piscine + appointSOREV
SOREV *
II
D'autres solutions avec PAC à partir de la PAC de la piscine (idon E) sont possibles, mais n'apportent pas d' éconanies
irrportantes ; l'intérêt d'une telle solution serait â examiner en fonction des résultats du forage.
- 3.3 -
- Eans les solutions "géothermie", il n'est pas prévu d'appoint
par vm si'stâie classique pour la piscine, en cas de non fonction¬
naient d'une partie des équiponents, la piscine pourrait ne pas
être alimentée pour la totalité de ses. besoins.
- Les analyses écononiques ne peuvent pas, au stade actuel, prendre
en catpte l'incidence éventuelle sur les facturations SOREV d'une
seule alimentation en appoint ; il conviendra de s'assurer que
les conditions de prix resteraient identiques.
- Au stade actuel, la fourniture des besoins en eau chaude sanitaire
(ECS) de la piscine est prévue par ballons électriques ; cette
solution serait S réévaluer en fonction des possibilités réelles
du forage, sans que cela ne modifie sensiblement les bilans, du
fait de besoins limités (3 000 m^/an) .
3 - COMPARAISOJ DES Dli^'l'KKENTS SCHEMAS POSSIBLES
3.1. Bilans énergétiques
La figure 9 indique la carparaison entre les quantités et formes
d'énergie consormées.
On rappellera que la SOREV utilise pour sa chaufferie le charbon
essentiellonent. Les besoins annuels pour chacun des équipements sont
estimés à :
chauffage piscine (déperditions, ventilation, eau bassin) 3 300 MÑh/an
hall des sports 1 800 MWVan
serres (estimation) 314 MWh/an
On a estimé les consonnations électriques de parpage et de distri¬
bution/rejet du fluide géothermal â 40 hir1h/an (60 MWlj/an pour F et G) ,
correspondant à 5 KW (7,5 kW pour F et G) pendant 8 000 heures. Le calcul
des Tep consanmées par les fournitures SOREV prend en ccnpte un rendement
global de 65 % ramené axax besoins utiles soit :0,8625 1
iMWh = X = 0,133 Tep0,65 10
* l'ECS ne sera pas prise en carpte dans les différents bilans qui suivent.
- 3.3 -
- Eans les solutions "géothermie", il n'est pas prévu d'appoint
par vm si'stâie classique pour la piscine, en cas de non fonction¬
naient d'une partie des équiponents, la piscine pourrait ne pas
être alimentée pour la totalité de ses. besoins.
- Les analyses écononiques ne peuvent pas, au stade actuel, prendre
en catpte l'incidence éventuelle sur les facturations SOREV d'une
seule alimentation en appoint ; il conviendra de s'assurer que
les conditions de prix resteraient identiques.
- Au stade actuel, la fourniture des besoins en eau chaude sanitaire
(ECS) de la piscine est prévue par ballons électriques ; cette
solution serait S réévaluer en fonction des possibilités réelles
du forage, sans que cela ne modifie sensiblement les bilans, du
fait de besoins limités (3 000 m^/an) .
3 - COMPARAISOJ DES Dli^'l'KKENTS SCHEMAS POSSIBLES
3.1. Bilans énergétiques
La figure 9 indique la carparaison entre les quantités et formes
d'énergie consormées.
On rappellera que la SOREV utilise pour sa chaufferie le charbon
essentiellonent. Les besoins annuels pour chacun des équipements sont
estimés à :
chauffage piscine (déperditions, ventilation, eau bassin) 3 300 MÑh/an
hall des sports 1 800 MWVan
serres (estimation) 314 MWh/an
On a estimé les consonnations électriques de parpage et de distri¬
bution/rejet du fluide géothermal â 40 hir1h/an (60 MWlj/an pour F et G) ,
correspondant à 5 KW (7,5 kW pour F et G) pendant 8 000 heures. Le calcul
des Tep consanmées par les fournitures SOREV prend en ccnpte un rendement
global de 65 % ramené axax besoins utiles soit :0,8625 1
iMWh = X = 0,133 Tep0,65 10
* l'ECS ne sera pas prise en carpte dans les différents bilans qui suivent.
FIGURE 9 : BILANS mERGBTIQUES
cas
Fournitures SOREV (MWh)
Piscine (chauffage)Hall sportsSerres
Total
Electricité (J^ih él.)PAC en déshumidificationPAC piscine seulePAC piscine + hallPAC serresForage et distribution
Ttotal
Tep sxjbstituêes par rapportâ la solution A
Tep écononisées/iv
Tep sr±)stituêes par rapportâ la solution B-
Tep éconcmisées/B
A
3 3001 800
314
5 414
720
V
-
B
8001,800
314
2 914
388
340
340
85
332
247
-
C
1 800314
2 114
281
340177
40
557
139
439
300
107
53
D
200314
514
68
340
340
40
720
180
652>
472
320
225
E
20066
266
35
. 340
3406240
782
195
685
490
353
243
F
200314 .
514
68
840
60
900
225
652
427
320
180
G
200314
514
68
430
60
490
123
652
529
320
282
FIGURE 9 : BILANS mERGBTIQUES
cas
Fournitures SOREV (MWh)
Piscine (chauffage)Hall sportsSerres
Total
Electricité (J^ih él.)PAC en déshumidificationPAC piscine seulePAC piscine + hallPAC serresForage et distribution
Ttotal
Tep sxjbstituêes par rapportâ la solution A
Tep écononisées/iv
Tep sr±)stituêes par rapportâ la solution B-
Tep éconcmisées/B
A
3 3001 800
314
5 414
720
V
-
B
8001,800
314
2 914
388
340
340
85
332
247
-
C
1 800314
2 114
281
340177
40
557
139
439
300
107
53
D
200314
514
68
340
340
40
720
180
652>
472
320
225
E
20066
266
35
. 340
3406240
782
195
685
490
353
243
F
200314 .
514
68
840
60
900
225
652
427
320
180
G
200314
514
68
430
60
490
123
652
529
320
282
- 3.5 -
Pour les consonmations électriques, le ratio 1 MrJh =0,25 Tep
est retenu. On voit sur la figure 8 que les Tep économisées varient de
300 à 629 Tep selon le schâna technique retenu pour l'utilisation de l'eau
du forage. .
3.2. Coûts d' investissaient (valeur octobre 81)
La figure 10 indique les coûts d'investissement pour les diffé¬
rentes solutions possibles.
Les coûts dé raccordement au réseau SOREV sont (en octobre 81) de
- versonent de garantie : 412,51 F Hl/kW
- droits de raccordement: 316,52 F HT/Mi
729,03 F HTAS'î arrondi à 730 F HT
Dans la solution de référence pour laquelle la totalité des renou-
vellenents en air sont assurés par air neuf, la puissance nécessaire est de
820 kW et la puissance à souscrire de l'ordre de 1 000 kW. Avec une PAC en
déshumidification, cette puissance souscrite serait de l'ordre de 500 M.
Les coûts des investissanents sous-sol et traitement du fluide ont
été explicités dans la partie géologie ; cerax relatifs à chacun des schémas
techniques de surface dans l'exposé de ces solutions.
On voit que, par rapport à la solution d'un raccordement au réseau
SOREV (A), chacune des solutions géothermie mérite d'être considérée car
les sxarcoûts d'investissement à la Tep économisée sont tous inférieurs â
10 000 F HT. Cependant, par rapport â la solution B que l'on peut qualifier
d'économe en énergie, ce même sr^rcoût à la Tep supplémentaire écononisée
varie fortement, passant de 14 000 F â 55 000 F HT.
Pour la suite de l'analyse, on peut éliminer les solutions C et F
qui paraissent trop coûteuses. Une première conclusion est ainsi la nécessité
de raccorder plijsieurs équipements sur l'opération, la seule piscine étant
insuffisante»
3.3. Coûts d'exploitation (valeur octobre 81)
Les coûts de foiimiture de la chaleur par la SOREV sont en valeur
octobre 81 de :
- chaleur : 112,319 F HT/ÏMi fourni
- prestations e5Ç>loitation : 30,359 F HI/MÑh fourni
- 3.5 -
Pour les consonmations électriques, le ratio 1 MrJh =0,25 Tep
est retenu. On voit sur la figure 8 que les Tep économisées varient de
300 à 629 Tep selon le schâna technique retenu pour l'utilisation de l'eau
du forage. .
3.2. Coûts d' investissaient (valeur octobre 81)
La figure 10 indique les coûts d'investissement pour les diffé¬
rentes solutions possibles.
Les coûts dé raccordement au réseau SOREV sont (en octobre 81) de
- versonent de garantie : 412,51 F Hl/kW
- droits de raccordement: 316,52 F HT/Mi
729,03 F HTAS'î arrondi à 730 F HT
Dans la solution de référence pour laquelle la totalité des renou-
vellenents en air sont assurés par air neuf, la puissance nécessaire est de
820 kW et la puissance à souscrire de l'ordre de 1 000 kW. Avec une PAC en
déshumidification, cette puissance souscrite serait de l'ordre de 500 M.
Les coûts des investissanents sous-sol et traitement du fluide ont
été explicités dans la partie géologie ; cerax relatifs à chacun des schémas
techniques de surface dans l'exposé de ces solutions.
On voit que, par rapport à la solution d'un raccordement au réseau
SOREV (A), chacune des solutions géothermie mérite d'être considérée car
les sxarcoûts d'investissement à la Tep économisée sont tous inférieurs â
10 000 F HT. Cependant, par rapport â la solution B que l'on peut qualifier
d'économe en énergie, ce même sr^rcoût à la Tep supplémentaire écononisée
varie fortement, passant de 14 000 F â 55 000 F HT.
Pour la suite de l'analyse, on peut éliminer les solutions C et F
qui paraissent trop coûteuses. Une première conclusion est ainsi la nécessité
de raccorder plijsieurs équipements sur l'opération, la seule piscine étant
insuffisante»
3.3. Coûts d'exploitation (valeur octobre 81)
Les coûts de foiimiture de la chaleur par la SOREV sont en valeur
octobre 81 de :
- chaleur : 112,319 F HT/ÏMi fourni
- prestations e5Ç>loitation : 30,359 F HI/MÑh fourni
rihUKt iU : fjjLvimNT mixs xssvtxfrxüütJíOi^i'a
(en kF-hors taxes - valeur octobre 81)
cas
Raccordement au réseau SOREVpiscine
(taxes de raccordement etretenues de garantie )
Forage et coûts annexes
Equipanents intérieurspiscine-Porpes à chaleur
- déshumidification
- sur forage- serres
Réseaux
TOTAL
Surcoût/A ^ a II/Tep substituéeI/Tep écononisée
Surcoût/B =- î-I/Tep substituéeI/Tep économisée
A
730
-
600
. -
-
-
-
1 330
//
///
B
365
-
600
300
-
-_
-
1 265
(-65)(-)(-)
///
C
-
3 100
600
300
200
-
-
4 200
2 8706,59,6
2 93527,455,4
D
-
3 100
600
300
600
-
500
5 100
3 7705,8
. 8,0
3 83512,017,0
E
-
3 1004
600
300
600
250
620
5 470
4 1406,08,4
4 20511,917,3
F
-
3 200 *
600
-
1 200
-
500
5 500
4 1706,49,8
4 23513,223,5
G
3 200 *
600
-
900
-
500
5 200
3 8705,97,3
3 93à.12,314,0
* majoration pour équipement de parpage à débit plus élevé.
rihUKt iU : fjjLvimNT mixs xssvtxfrxüütJíOi^i'a
(en kF-hors taxes - valeur octobre 81)
cas
Raccordement au réseau SOREVpiscine
(taxes de raccordement etretenues de garantie )
Forage et coûts annexes
Equipanents intérieurspiscine-Porpes à chaleur
- déshumidification
- sur forage- serres
Réseaux
TOTAL
Surcoût/A ^ a II/Tep substituéeI/Tep écononisée
Surcoût/B =- î-I/Tep substituéeI/Tep économisée
A
730
-
600
. -
-
-
-
1 330
//
///
B
365
-
600
300
-
-_
-
1 265
(-65)(-)(-)
///
C
-
3 100
600
300
200
-
-
4 200
2 8706,59,6
2 93527,455,4
D
-
3 100
600
300
600
-
500
5 100
3 7705,8
. 8,0
3 83512,017,0
E
-
3 1004
600
300
600
250
620
5 470
4 1406,08,4
4 20511,917,3
F
-
3 200 *
600
-
1 200
-
500
5 500
4 1706,49,8
4 23513,223,5
G
3 200 *
600
-
900
-
500
5 200
3 8705,97,3
3 93à.12,314,0
* majoration pour équipement de parpage à débit plus élevé.
- 3'.7 -
Conpte-tenu des primes fixes et de la répartition estimée des
consormations électriques au cours de l'année, le prix du ]<]Wh électrique
a été pris égal à 0,31 F HT.
La figure 11 indique pour les solutions A, B, D, E et G l'esti-
miation des coûts d'exploitation annuels. On voit qu'en géothermie, seule
la solution G paraît conpétitive. Il est évident que cet intérêt est très
réduit dès lors qu'une corparaison est faite avec la solution B.
3 '4.. Bilans financiers
La prise en .compte des différentes aides possibles pour la réali¬
sation de l'opération étant susceptible de modifier sensiblement les bilans,
on analysera les trois solutions A, B et G.
Aides possibles
a) Çanlté Géothermie : le Comité Géothermie (Ministère de l'Energie)apporte une aide sous la forme de 30 % de subvention sur le coût du forage.
Par ailleurs, il garantit le maître d'ouvrage â hautair de 80 % en cas
d'échec du forage.
b) Agence poiy les_ETOncfnies d'Energie : il semble difficile d'appré¬
cier dans le cas de Vandoeuvre les aides possibles ; en effet, la substitu-
tution portant sur du charbon, une prime pourrait être acquise dans la solu¬
tion A grâce au raccordenent à un réseau de chaleur alors que pour les so¬
lutions B et G, l'analyse est ocnplexe, on ne retiendra pas ces aides, à
ce stade de l'étude.
c) Aides régionales : des aides régionales de l'EPR devraient pou¬
voir être acquises en cas de réalisation du projet géothermie. Qn les prendra
égales â ID % du coït du forage.
La figure 12 explicite pour les 3 schânas restants, les montages
financiers possibles.
Les conditions d'enprunt sont celles actuellament en vigueur pour
les projets de géothennie â maîtrise d'ouvrage publique.
Lorsqu'on corpare les annuités des solutions G et A et les diffé¬
rences de ooûts d'exploitation annuels, on voit que la solution géothermie
nécessite tme adaptation du plan de financement de façon â alléger les
annuités des premières années (différés, taux réduits...)
- 3'.7 -
Conpte-tenu des primes fixes et de la répartition estimée des
consormations électriques au cours de l'année, le prix du ]<]Wh électrique
a été pris égal à 0,31 F HT.
La figure 11 indique pour les solutions A, B, D, E et G l'esti-
miation des coûts d'exploitation annuels. On voit qu'en géothermie, seule
la solution G paraît conpétitive. Il est évident que cet intérêt est très
réduit dès lors qu'une corparaison est faite avec la solution B.
3 '4.. Bilans financiers
La prise en .compte des différentes aides possibles pour la réali¬
sation de l'opération étant susceptible de modifier sensiblement les bilans,
on analysera les trois solutions A, B et G.
Aides possibles
a) Çanlté Géothermie : le Comité Géothermie (Ministère de l'Energie)apporte une aide sous la forme de 30 % de subvention sur le coût du forage.
Par ailleurs, il garantit le maître d'ouvrage â hautair de 80 % en cas
d'échec du forage.
b) Agence poiy les_ETOncfnies d'Energie : il semble difficile d'appré¬
cier dans le cas de Vandoeuvre les aides possibles ; en effet, la substitu-
tution portant sur du charbon, une prime pourrait être acquise dans la solu¬
tion A grâce au raccordenent à un réseau de chaleur alors que pour les so¬
lutions B et G, l'analyse est ocnplexe, on ne retiendra pas ces aides, à
ce stade de l'étude.
c) Aides régionales : des aides régionales de l'EPR devraient pou¬
voir être acquises en cas de réalisation du projet géothermie. Qn les prendra
égales â ID % du coït du forage.
La figure 12 explicite pour les 3 schânas restants, les montages
financiers possibles.
Les conditions d'enprunt sont celles actuellament en vigueur pour
les projets de géothennie â maîtrise d'ouvrage publique.
Lorsqu'on corpare les annuités des solutions G et A et les diffé¬
rences de ooûts d'exploitation annuels, on voit que la solution géothermie
nécessite tme adaptation du plan de financement de façon â alléger les
annuités des premières années (différés, taux réduits...)
FIGURE 11 ESrjyiATIiJ DES OOOTS D'EXPLOITATION ANNUELS
(en kF hors taxes - valeur octobre 1981)
cas
Pl)
Fournitures SOREV
Electricité - Forage- PAC
TOTAL Pl
P2)
SÓREV (yc P3)
PAC (3 % de l'inventaire)Réseaux et forages (1 %)
TOTAL P2
P3)
Renouvellements PAC (10 ans)Divers (forage, réseaux)
TOTAL P3
TOTAL Pl + P2 + P3
Taxes d'assainissement/ rejetpour eau géothennale
gairv/A
gaiiVB
Délai retour brut (ans)= surcoût : gain- par rapport à A- par rapport à B
A
608
608
164
164
-
-
772
-
-
B
327
105
432
88
9
97
30
30
559
213
(-)
D
58
12211
281
16
2736
79
9020
.110
470
p.m '
302
89
12,5143,0
E
30
12230
272
8
3537
80
11520
135
487
p.m
285
72
14,558,4
G
58
19133
210
16
2737
80
.9030
120
410
p.m
362
149
10,7. 26,4
FIGURE 11 ESrjyiATIiJ DES OOOTS D'EXPLOITATION ANNUELS
(en kF hors taxes - valeur octobre 1981)
cas
Pl)
Fournitures SOREV
Electricité - Forage- PAC
TOTAL Pl
P2)
SÓREV (yc P3)
PAC (3 % de l'inventaire)Réseaux et forages (1 %)
TOTAL P2
P3)
Renouvellements PAC (10 ans)Divers (forage, réseaux)
TOTAL P3
TOTAL Pl + P2 + P3
Taxes d'assainissement/ rejetpour eau géothennale
gairv/A
gaiiVB
Délai retour brut (ans)= surcoût : gain- par rapport à A- par rapport à B
A
608
608
164
164
-
-
772
-
-
B
327
105
432
88
9
97
30
30
559
213
(-)
D
58
12211
281
16
2736
79
9020
.110
470
p.m '
302
89
12,5143,0
E
30
12230
272
8
3537
80
11520
135
487
p.m
285
72
14,558,4
G
58
19133
210
16
2737
80
.9030
120
410
p.m
362
149
10,7. 26,4
- 3.9 -
La prise en carpte d'une econonie annuelle de 362 kF pour -on inves-
tissantônt de 4 080 kF (subventions déduites) conduit â un taux de rentabilité
interne du projet voisin de 4 % en monnaie constante.
4 - ccMZLUsiasr
La réalisation d'ione opération de géothermie pour la zone concernée,
est soimise aux principales conditions suivantes : '
- raccordement de la piscine et du hall des sports (éventuellanent
des serres)
- utilisation maximale pour la piscine en réchauffage de l'eau du
bassin et de l'air ambiant
- tenpérature de la ressource d'au moins 30°C (à l'utilisation)
- possibilité de rejet dans le réseau d'assainissement de 50 m^/hen hiver sans taxes
- possibilité d'obtenir ran montage fiaiancier adapté.
Le projet apparaît alors faisable bien qae le potentiel raccordé
soit limité quant aiax fournitures géothermiques possibles. Cependant, ton
corpromis est indispensable entre le "volxme" des débits extraits et le
"volume" des équipements à raccorder, car au-delà d'xm certain seuil, il
deviendrait difficile d'envisager le rejet des eaux géothermales.
- 3.9 -
La prise en carpte d'une econonie annuelle de 362 kF pour -on inves-
tissantônt de 4 080 kF (subventions déduites) conduit â un taux de rentabilité
interne du projet voisin de 4 % en monnaie constante.
4 - ccMZLUsiasr
La réalisation d'ione opération de géothermie pour la zone concernée,
est soimise aux principales conditions suivantes : '
- raccordement de la piscine et du hall des sports (éventuellanent
des serres)
- utilisation maximale pour la piscine en réchauffage de l'eau du
bassin et de l'air ambiant
- tenpérature de la ressource d'au moins 30°C (à l'utilisation)
- possibilité de rejet dans le réseau d'assainissement de 50 m^/hen hiver sans taxes
- possibilité d'obtenir ran montage fiaiancier adapté.
Le projet apparaît alors faisable bien qae le potentiel raccordé
soit limité quant aiax fournitures géothermiques possibles. Cependant, ton
corpromis est indispensable entre le "volxme" des débits extraits et le
"volume" des équipements à raccorder, car au-delà d'xm certain seuil, il
deviendrait difficile d'envisager le rejet des eaux géothermales.
- 3.10 -
FIGURE 12 ; MaSTTAGES FINANCIERS POSSIBLES (kF hors taxesvaleur octobre 81)
Cas
Montant des investissements(valeur octobre 1981)
Sutíventions
Comité Géothermie
- EPR (ou autre)
AEE
Brprunts
CDC (11,75 %, 15 ans)
CAECL (16,50 %, 15 ans
Annuités de remboursenent
. CDC
CAECL
TOTAL
Surcoût par rapport à A
Economies par rapport à A(rappel)
A
Raccordement SOREV
1 330
-
- -
p.m
-
1 330
-
245
245
.
-
B
PAC déshum. +SOREV
. 1 265
-
-
p.m
--
-
1 265
-
233
233
(-12)
213
G
Géothermie
5 200(dont forage 2 800)
840
280
p.m
1 960
2 120
284
390
674
429
362
- 3.10 -
FIGURE 12 ; MaSTTAGES FINANCIERS POSSIBLES (kF hors taxesvaleur octobre 81)
Cas
Montant des investissements(valeur octobre 1981)
Sutíventions
Comité Géothermie
- EPR (ou autre)
AEE
Brprunts
CDC (11,75 %, 15 ans)
CAECL (16,50 %, 15 ans
Annuités de remboursenent
. CDC
CAECL
TOTAL
Surcoût par rapport à A
Economies par rapport à A(rappel)
A
Raccordement SOREV
1 330
-
- -
p.m
-
1 330
-
245
245
.
-
B
PAC déshum. +SOREV
. 1 265
-
-
p.m
--
-
1 265
-
233
233
(-12)
213
G
Géothermie
5 200(dont forage 2 800)
840
280
p.m
1 960
2 120
284
390
674
429
362
FORAGE
PISCINE DE VANDCUVREPompe a chaleur en appoint sur Teau du forage
30 °C
di
-EXh-çp-ÎXh EVAPORATEUR H^h 15°C
{x^[ CONDENSEUR V4ÎCh^>^ 1^ 50°C
40° C
PLANCHE 2 SOLUTION C
FORAGE
PISCINE DE VANDCUVREPompe a chaleur en appoint sur Teau du forage
30 °C
di
-EXh-çp-ÎXh EVAPORATEUR H^h 15°C
{x^[ CONDENSEUR V4ÎCh^>^ 1^ 50°C
40° C
PLANCHE 2 SOLUTION C
VANDTUVRE
PISCINE ET COMPLEXE SPORTIF
30 °C
FORAGE
^h'
^ EVAPORATEUR
Compresseurcentrifuge /
tX3- CONDENSEUR
/*0°C
15°C
-.2
^^ Retour complexe sportif ^ t
^^ Retour piscineJXJ 2
PLANCHE 3 _ SOLUTION C
VANDTUVRE
PISCINE ET COMPLEXE SPORTIF
30 °C
FORAGE
^h'
^ EVAPORATEUR
Compresseurcentrifuge /
tX3- CONDENSEUR
/*0°C
15°C
-.2
^^ Retour complexe sportif ^ t
^^ Retour piscineJXJ 2
PLANCHE 3 _ SOLUTION C
SERRES MUNICIPALES DE VANDCEUVRE
EchangeurSOREV
0 < H Condenseur\ i
Evaporateur H—Xî 7°CPLANCHE U
SOLUTION E
Eau du forage •
VANDOEUVRE
r
F O R A G E
SCHEMA DE PRINCIPE GEO THERMIE
ET POMPE A CHALEUR
SOLUTION G)
23°-S- I
I 1 I 1 1 1 \ \ 1 1
EVAPORATEURI 1
1i 1 \ \ 1 1
C O N D E N S E U R
EAU DE FORAGE
EAU DE BASS N
• . E A U DE CONDENSATION
-\ h
EAU DE VAPORATION
PLANCHE 5 BE GUYOT