81
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-Nancy Tél. : (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-Nancy Tél. : (83) 51.43.51 82 SGN 077 LOR Vandoeuvre, 3 février 1982

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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

Page 2: DOCUMENT J. - BRGM

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.

Page 3: DOCUMENT J. - BRGM

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.

Page 4: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 5: DOCUMENT J. - BRGM

(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

Page 6: DOCUMENT J. - BRGM

(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

Page 7: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 8: DOCUMENT J. - BRGM

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.

Page 9: DOCUMENT J. - BRGM

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)

Page 10: DOCUMENT J. - BRGM

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.

Page 11: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 12: DOCUMENT J. - BRGM

- 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 ;

Page 13: DOCUMENT J. - BRGM

FIGUR

jndustrH ¿ill court-Hou de m

SITUATION DU PROJET

CENTRALE SOREV

RLAN DB SITUATJON-ECH£L.LE.'1/2SOOO .

Page 14: DOCUMENT J. - BRGM

UitNE OZON! SAT ION fíESÍQ

A

FIGURE 2

VILLE DE VAND OEUVRE (54)

PLAN DS SITUATION

-caniveau de chauffage existant

ECHELLE : 7/ 1000

Page 15: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 16: DOCUMENT J. - BRGM

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.

Page 17: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 18: DOCUMENT J. - BRGM

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;

Page 19: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 20: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 21: DOCUMENT J. - BRGM

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

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18 Vaacîer ordînaîre

ac'isr inox 075

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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:

Page 22: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 23: DOCUMENT J. - BRGM

- 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) .

Page 24: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 25: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 26: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 27: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 28: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 29: DOCUMENT J. - BRGM

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)

Page 30: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 31: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 32: DOCUMENT J. - BRGM

- 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 :

Page 33: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 34: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 35: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 36: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 37: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 38: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 39: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 40: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 41: DOCUMENT J. - BRGM

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.

Page 42: DOCUMENT J. - BRGM

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.

Page 43: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 44: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 45: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 46: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 47: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 48: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 49: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 50: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 51: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 52: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 53: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 54: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 55: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 56: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 57: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 58: DOCUMENT J. - BRGM

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)

Page 59: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 60: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 61: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 62: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 63: DOCUMENT J. - BRGM

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.

Page 64: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 65: DOCUMENT J. - BRGM

-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.

Page 66: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 67: DOCUMENT J. - BRGM

- 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. . '

Page 68: DOCUMENT J. - BRGM

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.

Page 69: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 70: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 71: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 72: DOCUMENT J. - BRGM

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.

Page 73: DOCUMENT J. - BRGM

- 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...)

Page 74: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 75: DOCUMENT J. - BRGM

- 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.

Page 76: DOCUMENT J. - BRGM

- 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

Page 77: DOCUMENT J. - BRGM
Page 78: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 79: DOCUMENT J. - BRGM

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

Page 80: DOCUMENT J. - BRGM

SERRES MUNICIPALES DE VANDCEUVRE

EchangeurSOREV

0 < H Condenseur\ i

Evaporateur H—Xî 7°CPLANCHE U

SOLUTION E

Eau du forage •

Page 81: DOCUMENT J. - BRGM

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