MINISTÈRE DE L'INDUSTRIE

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE CEOLOCIOUE NATIONAL

Boite Posute 6009 4501 8 ORLÉANS CEDEX Tél. (38) 63.80.01

COMMUNE DE PAUILLAC: - (GIRONDE)

ETUDE DE FAISABILITE D'UNE OPERATION D'ECONOMIE

D'ENERGIE PAR PAC SUR FORAGE A DOUBLE OBJECTIF :

CHAUFFAGE ET EAU POTABLE

par

J. CHAMAYOU et J.C. MARTIN

83 SGN 773 AQI Pessac, novembre 1983

SERVICE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL AQUITAINE

Avenue Docteur-Albert-Schweitzer - 33600 PESSAC - Tél. (56) 80.69.00

MINISTÈRE DE L'INDUSTRIE

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE CEOLOCIOUE NATIONAL

Boite Posute 6009 4501 8 ORLÉANS CEDEX Tél. (38) 63.80.01

COMMUNE DE PAUILLAC: - (GIRONDE)

ETUDE DE FAISABILITE D'UNE OPERATION D'ECONOMIE

D'ENERGIE PAR PAC SUR FORAGE A DOUBLE OBJECTIF :

CHAUFFAGE ET EAU POTABLE

par

J. CHAMAYOU et J.C. MARTIN

83 SGN 773 AQI Pessac, novembre 1983

SERVICE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL AQUITAINE

Avenue Docteur-Albert-Schweitzer - 33600 PESSAC - Tél. (56) 80.69.00

íhITROVUCTlOU ET RESUME

A ¿a demande, dz Za Uaù/Ue. dz PAUILLAC, ¿z SeA.vX.cz GiologlquzHÎgÂjonat AquÀXalnz a azoJUáz ¿'ztudz dz& po¿i¿b¿tútza dz xícupéAcution

dz chaZeuA áua ¿z6 kz&íou/lcz& zn zau. dz la. vlltz.

La zonz d'ttudz comp^znd :

- ¿a fiÎAÂÂzncz dz& pe/u,onnz& âgzz&,

' ¿a p^Uclnz,

, - ¿a cité. ¿colaÂAz,

- ¿z COSEC

- 80 ¿ogzmznti zn con6tAucXion.

La A.Z660ÍUACZ zn zau peut, zt/iz captez pax un {^okoqz dz ÎOO m

dz pLo{iOndejjJi.

Czt ouvAagz pouAxaÀX dzblte/L J5(7 m /k d' zau potable à M "C.

La mi&z en placz d'an &y&tmz dz pompz à clialeu/i zn xeZÎvz dz

chaudLln.z pekmett/uvit dz couvain. S5 I dz& bz&oÁm dz chau^^agz zt dz

pxodactLon d'eau chaudz ¿onitaÂAZ dz& bâtUmzyvt& conceAnt&^^éxitUant unz

iconomiz annuztZz bnxxtz dz 3S7 TEP.

VlwzÂtl&^emeyit total Á'zlzveAolt à 4 364 KF T.T.C, [valeun.

novzmbxz 19S3) avzc unz zconomlz annueJtlz dz 501 KF T.T.C. /an,

Lz temp¿ dz xeXouA. dz l'opination i^eJuxÂJt aJbnJLi. dz S, 7 ayi&^

hofL& ¿ubvzntÂjon.

L '.cnveó/t¿A¿meení fument à Ix TEP díplacíz Á'tZlvz à :

3 6S0/3S7 - 9 509 f H.T, /TEP díplacíz.

íhITROVUCTlOU ET RESUME

A ¿a demande, dz Za Uaù/Ue. dz PAUILLAC, ¿z SeA.vX.cz GiologlquzHÎgÂjonat AquÀXalnz a azoJUáz ¿'ztudz dz& po¿i¿b¿tútza dz xícupéAcution

dz chaZeuA áua ¿z6 kz&íou/lcz& zn zau. dz la. vlltz.

La zonz d'ttudz comp^znd :

- ¿a fiÎAÂÂzncz dz& pe/u,onnz& âgzz&,

' ¿a p^Uclnz,

, - ¿a cité. ¿colaÂAz,

- ¿z COSEC

- 80 ¿ogzmznti zn con6tAucXion.

La A.Z660ÍUACZ zn zau peut, zt/iz captez pax un {^okoqz dz ÎOO m

dz pLo{iOndejjJi.

Czt ouvAagz pouAxaÀX dzblte/L J5(7 m /k d' zau potable à M "C.

La mi&z en placz d'an &y&tmz dz pompz à clialeu/i zn xeZÎvz dz

chaudLln.z pekmett/uvit dz couvain. S5 I dz& bz&oÁm dz chau^^agz zt dz

pxodactLon d'eau chaudz ¿onitaÂAZ dz& bâtUmzyvt& conceAnt&^^éxitUant unz

iconomiz annuztZz bnxxtz dz 3S7 TEP.

VlwzÂtl&^emeyit total Á'zlzveAolt à 4 364 KF T.T.C, [valeun.

novzmbxz 19S3) avzc unz zconomlz annueJtlz dz 501 KF T.T.C. /an,

Lz temp¿ dz xeXouA. dz l'opination i^eJuxÂJt aJbnJLi. dz S, 7 ayi&^

hofL& ¿ubvzntÂjon.

L '.cnveó/t¿A¿meení fument à Ix TEP díplacíz Á'tZlvz à :

3 6S0/3S7 - 9 509 f H.T, /TEP díplacíz.

Lz ioAogz peAmzttÂoJX en out/iz d'obtzniA aYmieZlemznt un

voùmz d'zau potablz dz l'ofidfiz dz :

]S0 [ïï?/h) X JO ¡^/ .j X 365 (il = 54% 000 m^,

Czttz fie^àouKcz zn eau ougmznteAoLt con&^déAablemznt la capacltldz pfLoduction d'zau potablz dz la vtllz.

L'éconowtte cía pfiojzt ^eAoÁX. dz ce;ttz iJaçon tJiia largement

amzlUjon.tz,

Lz ioAogz peAmzttÂoJX en out/iz d'obtzniA aYmieZlemznt un

voùmz d'zau potablz dz l'ofidfiz dz :

]S0 [ïï?/h) X JO ¡^/ .j X 365 (il = 54% 000 m^,

Czttz fie^àouKcz zn eau ougmznteAoLt con&^déAablemznt la capacltldz pfLoduction d'zau potablz dz la vtllz.

L'éconowtte cía pfiojzt ^eAoÁX. dz ce;ttz iJaçon tJiia largement

amzlUjon.tz,

SOMMAIRE

INTROVUCTION ET RESUME

SOMMAIRE

LISTE VES FIGURES J9££S±

1 -- VEriumoN VES ressources eu eau souterraine j

1.1 - Principaux niveaux géologiques /1.2 - Les niveaux aquifères ;1.3 -" Caractéristiques hydrauliques des nappes 2

1.3.1 - Eocène supérieur1.3.2 - Eocène moyen1.3. 3 - Les niveaux aquifères plus profonds

1.4 - Coupe géologique et technique prévisionnelle 3

l.A.l - Coupe géologique du forage1.4.2 - Coupe technique prévisonnelle

2 - ETUPE TECHNIQUE VE SURFACE 5

2.1 *- Caractéristiques techniques des bâtiments concernés 5

2.1.1 - Résidence des personnes âgées2.1.2 - Piscine2.1.3 - Cité scolaire2.1.4 - COSEC2.1.5 - Projet de construction (80 logements)

2.2 - Etude thermique du chauffage géothermique J3

2.2.1 - Principe d'utilisation2.2.2 - Principe de calcul2.2.3 - Données météorologiques2.2.4 - Résultats des calculs

2.3 - Bilan énergétique du projet Ji

3 - ETUPE ECONOMIQUE " 79

3.1 - Estimation du montant des investissements |93.2 - Evaluation des frais d'exploitation 20

3.2.1 - Charge énergétique3.2.2 - Frais de petit entretien3.2.3 - Frais de gros entretien - Renouvellement du matériel

3.3 - Economie du projet 2/

CONCLUSIONS 2^

SOMMAIRE

INTROVUCTION ET RESUME

SOMMAIRE

LISTE VES FIGURES J9££S±

1 -- VEriumoN VES ressources eu eau souterraine j

1.1 - Principaux niveaux géologiques /1.2 - Les niveaux aquifères ;1.3 -" Caractéristiques hydrauliques des nappes 2

1.3.1 - Eocène supérieur1.3.2 - Eocène moyen1.3. 3 - Les niveaux aquifères plus profonds

1.4 - Coupe géologique et technique prévisionnelle 3

l.A.l - Coupe géologique du forage1.4.2 - Coupe technique prévisonnelle

2 - ETUPE TECHNIQUE VE SURFACE 5

2.1 *- Caractéristiques techniques des bâtiments concernés 5

2.1.1 - Résidence des personnes âgées2.1.2 - Piscine2.1.3 - Cité scolaire2.1.4 - COSEC2.1.5 - Projet de construction (80 logements)

2.2 - Etude thermique du chauffage géothermique J3

2.2.1 - Principe d'utilisation2.2.2 - Principe de calcul2.2.3 - Données météorologiques2.2.4 - Résultats des calculs

2.3 - Bilan énergétique du projet Ji

3 - ETUPE ECONOMIQUE " 79

3.1 - Estimation du montant des investissements |93.2 - Evaluation des frais d'exploitation 20

3.2.1 - Charge énergétique3.2.2 - Frais de petit entretien3.2.3 - Frais de gros entretien - Renouvellement du matériel

3.3 - Economie du projet 2/

CONCLUSIONS 2^

LISTE DES FIGURES

FIGURE 1 - Plan de situation

FIGURE 2 - Emplacement des sondages connus

FIGURE 3 - Coupes géologiques des sondages

FIGURE 4 - Plan de masse des bâtiments

LISTE DES FIGURES

FIGURE 1 - Plan de situation

FIGURE 2 - Emplacement des sondages connus

FIGURE 3 - Coupes géologiques des sondages

FIGURE 4 - Plan de masse des bâtiments

1 - DEFINITION DES RESSOURCES EN EAU SOUTERRAINE

1.1 - Principaux niveaux géologiques

La coupe géologique type de 0 â 1 000 m peut être donnée peu: le

forage de Pauillac-Shell n" 2.

Schématiquement, elle conporte une succession de niveaux attribués^ -^

à l'Eocène et comprend :

- tme série calcaire de 0 à 90 m

- une série sablo-gréseuse de 90 à 220 m avec des peissées plus

/ marneuses ou pliis calcaires.

- une assise argileuse de 220 â 250 m.

Un passage de grès et de sables de 25 m d'épaisseur assure la

transition entre l'Eocène et le Crétacé entre 250 et 275 m.

La série Crétacé comprend de 275 à 850 m des niveaux de calcaires

argileux et de marnes avcuit ¿.'atteindre les calcaires dolomitiques du Turonien

superposés à des grès et à des marnes du Cénomanien entre 850 et 1 000 m.

1.2 - Les niveaux aquifères

Schématiquement, on peut distinguer :

- un premier aquifère dans la. tranche des 90 premiers mètres dans

les Calcaires de l'Eocène supérieur.

- un deuxième et important aquifère dêuis les sables et les grès

de l'Eocène moyen entre 90 'et 200 m.

- un troisième niveau à la base de l'Eocène et au soumet du Crétacé

entre 250 et 275 m.

- un quatrième niveau à la base du Crétacé supérieur entre 850 et

1 000 m qui correspond au réservoir géothermique capté à Bordeaux.

Cet aquifère a été capté peir la raffinerie Shell-Berre à Pauillac

entre 840 et 969 m.

1 - DEFINITION DES RESSOURCES EN EAU SOUTERRAINE

1.1 - Principaux niveaux géologiques

La coupe géologique type de 0 â 1 000 m peut être donnée peu: le

forage de Pauillac-Shell n" 2.

Schématiquement, elle conporte une succession de niveaux attribués^ -^

à l'Eocène et comprend :

- tme série calcaire de 0 à 90 m

- une série sablo-gréseuse de 90 à 220 m avec des peissées plus

/ marneuses ou pliis calcaires.

- une assise argileuse de 220 â 250 m.

Un passage de grès et de sables de 25 m d'épaisseur assure la

transition entre l'Eocène et le Crétacé entre 250 et 275 m.

La série Crétacé comprend de 275 à 850 m des niveaux de calcaires

argileux et de marnes avcuit ¿.'atteindre les calcaires dolomitiques du Turonien

superposés à des grès et à des marnes du Cénomanien entre 850 et 1 000 m.

1.2 - Les niveaux aquifères

Schématiquement, on peut distinguer :

- un premier aquifère dans la. tranche des 90 premiers mètres dans

les Calcaires de l'Eocène supérieur.

- un deuxième et important aquifère dêuis les sables et les grès

de l'Eocène moyen entre 90 'et 200 m.

- un troisième niveau à la base de l'Eocène et au soumet du Crétacé

entre 250 et 275 m.

- un quatrième niveau à la base du Crétacé supérieur entre 850 et

1 000 m qui correspond au réservoir géothermique capté à Bordeaux.

Cet aquifère a été capté peir la raffinerie Shell-Berre à Pauillac

entre 840 et 969 m.

FIGURE 1

BHGM

PLAN DE SITUATION

\/^-^ 1

s

2

6

3

7

4

B

FIGURE 1

BHGM

PLAN DE SITUATION

\/^-^ 1

s

2

6

3

7

4

B

EMPLACEMENT DES SONDAGES CONNUS FIGURE 2 •

'/.fcí—i*. . >**-. - W Ä V ' . \ J*~\ / \ : i

En ce qui concerne le projet actuel de la ville de Pauillac, il

est exclu de rechercher les nappes situées à plus de 200 m ce qui limite

les possibilités aux deux premières nappes.

1.3 - Caractéristiques hydrauliques des nappes

1.3.1 - La première nappe^_celle de l'Eocène supérieur est connue et

captée par 9 forages situés à Pauillac, à St-Estèphe et à St-Savinien. Ils

figurent dans la liste annexée et correspondent au signe (Es) porté dans

la dernière colonne du tableau. Les principales Cciractéristiques sont les

suivantes :

. Profondeur des ouvrages : 50 à 120 m

. Cote piézométrique de la nappe : + 3 à + 7 NGF

. Débits 20 à 50 m3/h pour un rabattement de quelques mètres soit

un débit spécifique de 6 à 7 mS/h par mètre de rabattement.

Les forages qui débitent le plus sont ceux qui ont une profondeur

svçérieure à 60 m.

. Température de l'eau : 16° C.

La qualité chimique de l'eau ne pose pas de problème psirticulier

sur les ouvrages qui exploitent cette nappe pour l'eau potable. Seule la

teneur en fer peut approcher la valeur limite de 0,2 mg/l ou la dépasser

surtout dans les premières hevires d'utilisation. Si une déferrisation était

nécessaire, elle pourrait l'être après passage sur l'échangeur et avcuit

distribution deins le réseau d'A.E.P.

1.3.2 - La nappe des Sables et Grès de l'Eocène moyen désignée le

plus souvent par le terme nappe des "Sables inférieurs de l'Eocène" (S.E.)

est également captée dcuis ce secteur par 6 ouvrages.

Les caractéristiques de cette nappe sont les suivantes :

. Profondeur des forages : 120 à 300 m (voire 400 m) .

En ce qui concerne le projet actuel de la ville de Pauillac, il

est exclu de rechercher les nappes situées à plus de 200 m ce qui limite

les possibilités aux deux premières nappes.

1.3 - Caractéristiques hydrauliques des nappes

1.3.1 - La première nappe^_celle de l'Eocène supérieur est connue et

captée par 9 forages situés à Pauillac, à St-Estèphe et à St-Savinien. Ils

figurent dans la liste annexée et correspondent au signe (Es) porté dans

la dernière colonne du tableau. Les principales Cciractéristiques sont les

suivantes :

. Profondeur des ouvrages : 50 à 120 m

. Cote piézométrique de la nappe : + 3 à + 7 NGF

. Débits 20 à 50 m3/h pour un rabattement de quelques mètres soit

un débit spécifique de 6 à 7 mS/h par mètre de rabattement.

Les forages qui débitent le plus sont ceux qui ont une profondeur

svçérieure à 60 m.

. Température de l'eau : 16° C.

La qualité chimique de l'eau ne pose pas de problème psirticulier

sur les ouvrages qui exploitent cette nappe pour l'eau potable. Seule la

teneur en fer peut approcher la valeur limite de 0,2 mg/l ou la dépasser

surtout dans les premières hevires d'utilisation. Si une déferrisation était

nécessaire, elle pourrait l'être après passage sur l'échangeur et avcuit

distribution deins le réseau d'A.E.P.

1.3.2 - La nappe des Sables et Grès de l'Eocène moyen désignée le

plus souvent par le terme nappe des "Sables inférieurs de l'Eocène" (S.E.)

est également captée dcuis ce secteur par 6 ouvrages.

Les caractéristiques de cette nappe sont les suivantes :

. Profondeur des forages : 120 à 300 m (voire 400 m) .

COUPE GEOLOGIQUE DES SONDAGES FIGURE 3

r S1 1UIICN BCTCHEVtllC

3 -

. Cote piézométrique de la nappe : + 0,5 à + 3,50 m et donc proche

du niveau de l'estuaire.

N.B. Le niveau de la nappe fluctue en fonction des méirées et du niveau

dans l'estuaire par mise en charge de l'aquifère.

. Débit de production élevé et compris entre 130 et 250 m3/h pour

un débit spécifique de 20 à 30 m3/h péir mètre de rabattement.

. Température de l'eau comprise entre 18 et 19° C.

L'eau peut contenir du fer et des traces d 'H2S mais elle est de

bonne potabilité chimique et bactériologique.

' Pour capter dans de bonnes conditions ce niveau aquifère, il

faudrait exécuter un forage de 200 m de profondeur capable de fournir un

débit de 150 m3/h et une eau dont la température serait voisine de 18° C.

1.3.3 - Les niveaux aquifères plus_profonds ne seront pas eibordés

ici car ils constituent une solution technique plus coûteuse. A titre indi¬

catif la nappe captée entre 850 et 1 000 m à Shell ne fournit qu'un débit

de 60 m3/h d'eau â une température de 38° 2 C.

1.4 - Coupe géologique et technique prévisionnelle

1.4.1 - La coupe géologique du forage serait la suivante

0 à 10 m : Sables fins argileux du Quaternaire

10 à 30 m : Calcaires gris jaunâtres argileux alternant avec des marnesverdâtres .

20 à 90 m : Calcaire grossier gréseux â pe-titee passées w.arr.euse8 ou de

calcaires plus mameux.

90 à 110 m : Sable fin à ciment mamo-gréseux.

110 à 120 m : Calcaire btanc -tendre,

120 à ISO m : Calcaire gréseux ou sableux peu consolidé .

ISO à 190 m : Sable grossier â passées de calcaire de 163 à 170 m.

axtrdelà de 190 m : Marne grise silteuse.

3 -

. Cote piézométrique de la nappe : + 0,5 à + 3,50 m et donc proche

du niveau de l'estuaire.

N.B. Le niveau de la nappe fluctue en fonction des méirées et du niveau

dans l'estuaire par mise en charge de l'aquifère.

. Débit de production élevé et compris entre 130 et 250 m3/h pour

un débit spécifique de 20 à 30 m3/h péir mètre de rabattement.

. Température de l'eau comprise entre 18 et 19° C.

L'eau peut contenir du fer et des traces d 'H2S mais elle est de

bonne potabilité chimique et bactériologique.

' Pour capter dans de bonnes conditions ce niveau aquifère, il

faudrait exécuter un forage de 200 m de profondeur capable de fournir un

débit de 150 m3/h et une eau dont la température serait voisine de 18° C.

1.3.3 - Les niveaux aquifères plus_profonds ne seront pas eibordés

ici car ils constituent une solution technique plus coûteuse. A titre indi¬

catif la nappe captée entre 850 et 1 000 m à Shell ne fournit qu'un débit

de 60 m3/h d'eau â une température de 38° 2 C.

1.4 - Coupe géologique et technique prévisionnelle

1.4.1 - La coupe géologique du forage serait la suivante

0 à 10 m : Sables fins argileux du Quaternaire

10 à 30 m : Calcaires gris jaunâtres argileux alternant avec des marnesverdâtres .

20 à 90 m : Calcaire grossier gréseux â pe-titee passées w.arr.euse8 ou de

calcaires plus mameux.

90 à 110 m : Sable fin à ciment mamo-gréseux.

110 à 120 m : Calcaire btanc -tendre,

120 à ISO m : Calcaire gréseux ou sableux peu consolidé .

ISO à 190 m : Sable grossier â passées de calcaire de 163 à 170 m.

axtrdelà de 190 m : Marne grise silteuse.

1.4.2 - Coupe technique prévisionnelle

. Foration

Forage de 0 à 5 m au diamètre de 22"

Forage de 5 à 110 m au diamètre de 17" 1/2

Forage de 100 à 200 m au diamètre de 12" 1/4

. Equipement

Tubage plein cimenté de 0 â 5 m au diamètre 18"

Tubage plein cimenté de 0 â 100 m, diamètre 13" 3/B

Elément captant de 85 à 200 m au diamètre de 6" en acier inox et comportant :

. un tube de croisement de 65 à 100 m

. unQ crépine de 100 à 190 m

. un tube de décantation de 190 à 200 m.

Un massif de gravier calibré serait mis en place à l'extérieur de la crépine.

Le forage exécuté aux diamètres de foration et d'équipement indiqués

ci-dessus peut permettre une exploitation à 150 m3/h sans problème. Cependant,

la distance de cet ouvrage à celui de Cordeillan (forage communal 754-8-117)

étant de l'ordre du kilomètre, il est conseillé de n'exploiter ce nouvel

ouvrage qu'en remplacement du premier ou en modulant la demande sur les deux

ouvrages .

1.4.2 - Coupe technique prévisionnelle

. Foration

Forage de 0 à 5 m au diamètre de 22"

Forage de 5 à 110 m au diamètre de 17" 1/2

Forage de 100 à 200 m au diamètre de 12" 1/4

. Equipement

Tubage plein cimenté de 0 â 5 m au diamètre 18"

Tubage plein cimenté de 0 â 100 m, diamètre 13" 3/B

Elément captant de 85 à 200 m au diamètre de 6" en acier inox et comportant :

. un tube de croisement de 65 à 100 m

. unQ crépine de 100 à 190 m

. un tube de décantation de 190 à 200 m.

Un massif de gravier calibré serait mis en place à l'extérieur de la crépine.

Le forage exécuté aux diamètres de foration et d'équipement indiqués

ci-dessus peut permettre une exploitation à 150 m3/h sans problème. Cependant,

la distance de cet ouvrage à celui de Cordeillan (forage communal 754-8-117)

étant de l'ordre du kilomètre, il est conseillé de n'exploiter ce nouvel

ouvrage qu'en remplacement du premier ou en modulant la demande sur les deux

ouvrages .

- 5 -

2 - ETUDE TECHNIQUE DE SURFACE

2.1 - Caractéristiques techniques des bâtiments concernés

. L'étude_concerne les bâtiments suivants :

- la résidence des personnes âgées,

- la piscine

T la cité scolaire

- le C.O. S. E.C.

- la construction de 80 logements en projet.

. La situation

Tous ces bâtiments sont regroupés dans un rayon de 200 mètres.

. Les données

Les informations nécessaires à l'élaboration du projet ont été

fournies par les Services techniques de la mairie de Pauillac.

Une visite sur le terrain a permis de compléter les informations

et de visiter chacune des chaufferies intéressées. Le chapitre suivant analyse

les besoins thermiques de chacun des utilisateurs potentiels de la géothermie.

On en déduit ainsi pour l'ensemble de la zone à raccorder, les consommations

utiles et les puissances thermiques (chauffage et production d'eau chaude sani¬

taire). Le tcibleau I résume les résultats obtenus.

- 5 -

2 - ETUDE TECHNIQUE DE SURFACE

2.1 - Caractéristiques techniques des bâtiments concernés

. L'étude_concerne les bâtiments suivants :

- la résidence des personnes âgées,

- la piscine

T la cité scolaire

- le C.O. S. E.C.

- la construction de 80 logements en projet.

. La situation

Tous ces bâtiments sont regroupés dans un rayon de 200 mètres.

. Les données

Les informations nécessaires à l'élaboration du projet ont été

fournies par les Services techniques de la mairie de Pauillac.

Une visite sur le terrain a permis de compléter les informations

et de visiter chacune des chaufferies intéressées. Le chapitre suivant analyse

les besoins thermiques de chacun des utilisateurs potentiels de la géothermie.

On en déduit ainsi pour l'ensemble de la zone à raccorder, les consommations

utiles et les puissances thermiques (chauffage et production d'eau chaude sani¬

taire). Le tcibleau I résume les résultats obtenus.

- 6 -

2.1.1. - Résidence des personnes âgées

2.1.1.1 - Chauffage

Hypothèses Surface des locaux

Volume

Température de consigne

Température de non chauffage

Température de base

Facteur d'utilisation

Coefficient de déperdition

Loi de chauffe

S

V

TC

TNC

TB

h

G

s

SS

s

=

=

=

=

2 663 m

6 660 m

21»C

19»C

4°C

1

1,5 W/m"^'

85/70°C

'C

Il découle de ces hypothèses :

' - la puissance utile par -4°C extérieure :

P = 1,5 X 6 660 X 25 =

- l'énergie utile pour la saison de chauffe

- la consommation de FOD correspondante : . . .

250 KW

590 MWh

75 m-^

2.1.1.2 - Eau chaude sanitaire

Hypothèses : Volume d'eau chaude annuel : V = 1 800 m /an

Eau actuellement produite à 60°C (eau de ville à lO°C)

Production semi-instantanée sur 8 heures

Rendements actuels sur FOD de 0,6 et un transport de 0,6

On obtient dans ces conditions :

- la puissance utile :

1 800 X 50 X 1,163/365/8 = 35,8 KW, majorée pour tenirccnapte d'une surpuissance au niveau de la production à 40 KW

- l'énergie annuelle utile :

35,8 X 8 X 365 = 105 IIW h

- la consommation FOD correspondante :

104,5/0,6/0,6/9,95 = 29 m^

- 6 -

2.1.1. - Résidence des personnes âgées

2.1.1.1 - Chauffage

Hypothèses Surface des locaux

Volume

Température de consigne

Température de non chauffage

Température de base

Facteur d'utilisation

Coefficient de déperdition

Loi de chauffe

S

V

TC

TNC

TB

h

G

s

SS

s

=

=

=

=

2 663 m

6 660 m

21»C

19»C

4°C

1

1,5 W/m"^'

85/70°C

'C

Il découle de ces hypothèses :

' - la puissance utile par -4°C extérieure :

P = 1,5 X 6 660 X 25 =

- l'énergie utile pour la saison de chauffe

- la consommation de FOD correspondante : . . .

250 KW

590 MWh

75 m-^

2.1.1.2 - Eau chaude sanitaire

Hypothèses : Volume d'eau chaude annuel : V = 1 800 m /an

Eau actuellement produite à 60°C (eau de ville à lO°C)

Production semi-instantanée sur 8 heures

Rendements actuels sur FOD de 0,6 et un transport de 0,6

On obtient dans ces conditions :

- la puissance utile :

1 800 X 50 X 1,163/365/8 = 35,8 KW, majorée pour tenirccnapte d'une surpuissance au niveau de la production à 40 KW

- l'énergie annuelle utile :

35,8 X 8 X 365 = 105 IIW h

- la consommation FOD correspondante :

104,5/0,6/0,6/9,95 = 29 m^

- 7 -

2.1.2 - Piscine

2.1.2.1 - Chauffage

Hypothèses : Surface utile

Volume utile

S

V

TC

TNC

TB

h

G

= 1 237 m^

- 3 090 m

= 22»C

= 19»C

= 4»C

= 0,8

=1,5 W/m^°C

Température de consigne

Température de non chauffage

Température de base

Facteur d'utilisation

Coefficient de déperdition

Loi de chauffe 85/70°C

Il découle de ces hypothèses :

'- la puissance utile par - 4°C extérieure

P = 1,5 X 3 090 X 26 = 120 KW

- 1 ' énergie utile annuelle : 230 MWh

- la consommation de FOD correspondante : 29 m

2.1.2.2 - Eau chaude sanitaire

Hypothèses : Volume annuel d'eau chaude V = 14 090 m /an

. douche (moyenne 36/j)

( 1 douche : 30 1.) V = 395 m /an

. renouvellement bassin 5 %" vol.

par jour V = 13 690 m /an

2 3S = 375 m , V = 750 m , eau produite à 26°C

Rendement sur FOD de 0,8 et un transport de 0,95

Production semi-instantanée sur 8 h. à 50°C

On obtient dans ces conditions :

- la puissance utile douches :

395 X 40 X 1,163/8/365 =6,3, majorée à 7 KW

- l'énergie utile correspondante :

6,3 X 8 X 365 = 18,4, majorée â 19 MWh

- 7 -

2.1.2 - Piscine

2.1.2.1 - Chauffage

Hypothèses : Surface utile

Volume utile

S

V

TC

TNC

TB

h

G

= 1 237 m^

- 3 090 m

= 22»C

= 19»C

= 4»C

= 0,8

=1,5 W/m^°C

Température de consigne

Température de non chauffage

Température de base

Facteur d'utilisation

Coefficient de déperdition

Loi de chauffe 85/70°C

Il découle de ces hypothèses :

'- la puissance utile par - 4°C extérieure

P = 1,5 X 3 090 X 26 = 120 KW

- 1 ' énergie utile annuelle : 230 MWh

- la consommation de FOD correspondante : 29 m

2.1.2.2 - Eau chaude sanitaire

Hypothèses : Volume annuel d'eau chaude V = 14 090 m /an

. douche (moyenne 36/j)

( 1 douche : 30 1.) V = 395 m /an

. renouvellement bassin 5 %" vol.

par jour V = 13 690 m /an

2 3S = 375 m , V = 750 m , eau produite à 26°C

Rendement sur FOD de 0,8 et un transport de 0,95

Production semi-instantanée sur 8 h. à 50°C

On obtient dans ces conditions :

- la puissance utile douches :

395 X 40 X 1,163/8/365 =6,3, majorée à 7 KW

- l'énergie utile correspondante :

6,3 X 8 X 365 = 18,4, majorée â 19 MWh

- 8 -

la puissance renouvellement/recyclage :

13 690 X 25 X 1,163/24/365 =45,4 majorée à 46 KW

l'énergie utile correspondante :

45,4 X 24 X 365 = 397,7, majorée à 40C MWh

la consommation FOD correspondante :

(18,4 + 397,7)/0,8/0,95/9,95 = 55, majorée à 56 m^

la puissance totale :

46 + 7 = 53, majorée à 55 KW

l'énergie totale :

19 + 400 = 419, majorée à 420 MWh

- 8 -

la puissance renouvellement/recyclage :

13 690 X 25 X 1,163/24/365 =45,4 majorée à 46 KW

l'énergie utile correspondante :

45,4 X 24 X 365 = 397,7, majorée à 40C MWh

la consommation FOD correspondante :

(18,4 + 397,7)/0,8/0,95/9,95 = 55, majorée à 56 m^

la puissance totale :

46 + 7 = 53, majorée à 55 KW

l'énergie totale :

19 + 400 = 419, majorée à 420 MWh

2.1.3 - Cité scolaire

o , , , .,,- ^^ e.,^ir=^» Température Coefficient2.1.3.1 - Chauffage (mlî de consigne (°C) d'occupation (h)

Hypothèses : Internat = 5- 361 =19 « 0,8

Externat = 6 150 jg o,6

Administration = 1 685 19 0,6

Logements = 1 642 19 1,0

Restaurant = 1 021 19 0,5

Ateliers = 2 021 19 0,5

(équivalence) = 1 701 19 0,5

Surface totale =17 560 h moyen = .0,68

Compte-tenu du grand nombre de couloirs et de halls, nous convenons que 25

des locaux ne sont pas chauffés.

2- Surface utile chauffée S = 13 170 m

- Volume V = 32 925 m"^

- coefficient de déperdition G = 1,5 W/m °C

- Loi de chauffe 70/50°C

Il découle de ces hypothèses :

- la puissance utile par -4°C extérieure :

P = 1,5 X 32 925 X 23 = 1 135,9, majorée à 1 140 KW

- l'énergie utile annuelle 1 490 MWh

- la consommation FOD correspondante 187 m

2.1.3.2 - Eau chaude sanitaire

Hypothèses : Volume d'eau chaude annuel(150 internes/8 mois) 1 600 m /an

3. 3 douches/semaine 432 m /an

5 1 . / j/pers . au lavabo 120 m /an

. cuisines 6,5 m /jour 1 040 m an

Production actuelle semi-instantanée (4 h) à 60°C

Rendement sur FOD de 0,8 et un transport de 0,7

On obtient dans ces conditions :

- la puissance utile :

1 600 X 50 X 1,163/8/4/5/4 = 145 KW

- l'énergie utile :

145,4 x4x8x4x5«=93,0 majorée à 95 MWh

- consommation FOD correspondante :

93/0,8/0,7/9,95 î= 1? ""^

2.1.3 - Cité scolaire

o , , , .,,- ^^ e.,^ir=^» Température Coefficient2.1.3.1 - Chauffage (mlî de consigne (°C) d'occupation (h)

Hypothèses : Internat = 5- 361 =19 « 0,8

Externat = 6 150 jg o,6

Administration = 1 685 19 0,6

Logements = 1 642 19 1,0

Restaurant = 1 021 19 0,5

Ateliers = 2 021 19 0,5

(équivalence) = 1 701 19 0,5

Surface totale =17 560 h moyen = .0,68

Compte-tenu du grand nombre de couloirs et de halls, nous convenons que 25

des locaux ne sont pas chauffés.

2- Surface utile chauffée S = 13 170 m

- Volume V = 32 925 m"^

- coefficient de déperdition G = 1,5 W/m °C

- Loi de chauffe 70/50°C

Il découle de ces hypothèses :

- la puissance utile par -4°C extérieure :

P = 1,5 X 32 925 X 23 = 1 135,9, majorée à 1 140 KW

- l'énergie utile annuelle 1 490 MWh

- la consommation FOD correspondante 187 m

2.1.3.2 - Eau chaude sanitaire

Hypothèses : Volume d'eau chaude annuel(150 internes/8 mois) 1 600 m /an

3. 3 douches/semaine 432 m /an

5 1 . / j/pers . au lavabo 120 m /an

. cuisines 6,5 m /jour 1 040 m an

Production actuelle semi-instantanée (4 h) à 60°C

Rendement sur FOD de 0,8 et un transport de 0,7

On obtient dans ces conditions :

- la puissance utile :

1 600 X 50 X 1,163/8/4/5/4 = 145 KW

- l'énergie utile :

145,4 x4x8x4x5«=93,0 majorée à 95 MWh

- consommation FOD correspondante :

93/0,8/0,7/9,95 î= 1? ""^

- 10 -

2.1.4 - COSEC

2.1.4.1 - Chauffage

Hypothèses : Surface des locaux

Volume (5m. de hauteur)

Température de consigne

Température de base

Facteur d'utilisation (7 h/j)

Coefficient de déperdition

Loi de chauffe

Il découle de ces hypothèses :

- la puissance utile par -4°C extérieure :

p = 2 X 12 500 X 18 = 450 KW

' - l'énergie utile annuelle 215 MWh

- la consommation FOD correspondante 27 m

S

V

TC

TB

h

G

2= 2 500 m

=12 500 m"^

= 14°C

= 4°C

= 0,3= 2w/m-^''C

50/35°C

2.1.4.2 - Eau chaude sanitaire

Hypothèses : Voliome d'eau chaude (45 douches/ j) 490 m /an

Production semi-instantanée (5 h) à 50°C

(eau de ville à 10°C)

Rendement sur FOD de 0,8 et sur transport de 0,95

On obtient dans ces conditions :

- la puissance utile

490 X 40 X 1,163/5/365 =12,5 majorée à 15 KW

- l'énergie utile annuelle

12,5 X 5 X 365 = 22,8 arrondie à 23 MWh

- consommation FOD correspondante

22/0,8/0,95/9,95 = 3 m^

- 10 -

2.1.4 - COSEC

2.1.4.1 - Chauffage

Hypothèses : Surface des locaux

Volume (5m. de hauteur)

Température de consigne

Température de base

Facteur d'utilisation (7 h/j)

Coefficient de déperdition

Loi de chauffe

Il découle de ces hypothèses :

- la puissance utile par -4°C extérieure :

p = 2 X 12 500 X 18 = 450 KW

' - l'énergie utile annuelle 215 MWh

- la consommation FOD correspondante 27 m

S

V

TC

TB

h

G

2= 2 500 m

=12 500 m"^

= 14°C

= 4°C

= 0,3= 2w/m-^''C

50/35°C

2.1.4.2 - Eau chaude sanitaire

Hypothèses : Voliome d'eau chaude (45 douches/ j) 490 m /an

Production semi-instantanée (5 h) à 50°C

(eau de ville à 10°C)

Rendement sur FOD de 0,8 et sur transport de 0,95

On obtient dans ces conditions :

- la puissance utile

490 X 40 X 1,163/5/365 =12,5 majorée à 15 KW

- l'énergie utile annuelle

12,5 X 5 X 365 = 22,8 arrondie à 23 MWh

- consommation FOD correspondante

22/0,8/0,95/9,95 = 3 m^

- 11 -

2.1.5 - Projet de construction (80 logements)

2.1.5.1 - Chauffage

2 2Hypothèses : Surface 80 x 70 m S = 5 600 m

Volume V =14 000 m

Température de consigne TC = 19°C

Température de non chauffage TNC = 17°C

Température de base TB = 4°C

Facteur d'utilisation h =1

Coefficient de déperdition G = IW/m °C

Il découle de ces hypothèses :

- la puissance utile par -4°C extérieure :

P = 1 X 14 000 X 23 = 322 majorée, à 325 KW

- l'énergie utile annuelle 670 MWh

- la consommation FOD correspondante 85 m

2.1.5.2 - Eau chaude sanitaire

3 3Hypothèses : Volume annuel (50 m /logement) V = 4 OOO m /an

Production semi-instantanée sur 8 h. à 50°C

Rendement sur FOD de 0,8 et un transport de 0,8

On obtient dans ces conditions :

- la puissance utile

4 000 X 40 X 1,163/8/365 = 63,7, majorée à 65 KW

- l'énergie utile correspondante

63,7 X 8 X 365 = 186,0, majorée à 190 MWh

- la consommation FOD correspondante

186,0/0,8/0,8/9,95 = 29,2, majorée à 30 m

- 11 -

2.1.5 - Projet de construction (80 logements)

2.1.5.1 - Chauffage

2 2Hypothèses : Surface 80 x 70 m S = 5 600 m

Volume V =14 000 m

Température de consigne TC = 19°C

Température de non chauffage TNC = 17°C

Température de base TB = 4°C

Facteur d'utilisation h =1

Coefficient de déperdition G = IW/m °C

Il découle de ces hypothèses :

- la puissance utile par -4°C extérieure :

P = 1 X 14 000 X 23 = 322 majorée, à 325 KW

- l'énergie utile annuelle 670 MWh

- la consommation FOD correspondante 85 m

2.1.5.2 - Eau chaude sanitaire

3 3Hypothèses : Volume annuel (50 m /logement) V = 4 OOO m /an

Production semi-instantanée sur 8 h. à 50°C

Rendement sur FOD de 0,8 et un transport de 0,8

On obtient dans ces conditions :

- la puissance utile

4 000 X 40 X 1,163/8/365 = 63,7, majorée à 65 KW

- l'énergie utile correspondante

63,7 X 8 X 365 = 186,0, majorée à 190 MWh

- la consommation FOD correspondante

186,0/0,8/0,8/9,95 = 29,2, majorée à 30 m

TABLEAU I - TABLEAU RECAPITULATIF DES INSTALLATIONS CONCERNEES PAR LE

CHAUFFAGE GEOTHERMIQUE

BATIMENTS

CONCERNES

CHAUFFAGE

PU (KW) EU (MWh) C (m^)^ TEP

EAU CHAUDE SANITAIRE

PU (KW) EU (MWh) C (m-^) TEP

BILAN GLOBAL

PU (KW) EU (MWh) C (m^)

R.P.A. 250 590 75 64 40 105 29- 24 290 695 104

PISCINE 120 230 29 24 55 420 56 47 175 650 85

.NiI

CITESCOLAIRE

1140 1490 187 160 145 95 17 14 1285 1585 204

COSEC 450 215 27 23 15 23 465 23d 30

80 LOGEMENTS 325 670 85 73 65 190 30 25 390 860 115

1 PU : Puissance utile (KW)

2 EU : Energie utile (MWh)

3 C : Consommation FOD (m )

Ce tableau met en évidence :

. La disparité des puissances (rapport de 1 â 10)La cité scolaire représente 49 % de la puissance

. On substitue du FOD qui est le combustible le plus cher.

TOTAL 2605 4023

EQUIVALENCE EN TEP =457

538

TABLEAU I - TABLEAU RECAPITULATIF DES INSTALLATIONS CONCERNEES PAR LE

CHAUFFAGE GEOTHERMIQUE

BATIMENTS

CONCERNES

CHAUFFAGE

PU (KW) EU (MWh) C (m^)^ TEP

EAU CHAUDE SANITAIRE

PU (KW) EU (MWh) C (m-^) TEP

BILAN GLOBAL

PU (KW) EU (MWh) C (m^)

R.P.A. 250 590 75 64 40 105 29- 24 290 695 104

PISCINE 120 230 29 24 55 420 56 47 175 650 85

.NiI

CITESCOLAIRE

1140 1490 187 160 145 95 17 14 1285 1585 204

COSEC 450 215 27 23 15 23 465 23d 30

80 LOGEMENTS 325 670 85 73 65 190 30 25 390 860 115

1 PU : Puissance utile (KW)

2 EU : Energie utile (MWh)

3 C : Consommation FOD (m )

Ce tableau met en évidence :

. La disparité des puissances (rapport de 1 â 10)La cité scolaire représente 49 % de la puissance

. On substitue du FOD qui est le combustible le plus cher.

TOTAL 2605 4023

EQUIVALENCE EN TEP =457

538

- 13 -

2.2 - Etude thermique du chauffage géothermique

2.2.1 - P£inçipe_d^uti lisation

On retiendra comme hypothèse de ressource un captage à la

nappe des calcaires et des sables de l'Eocène moyen et inférieur.

suivantes

L'étude hydrogéologique nous donne les caractéristiques techniques

- profondeur du forage : 200 mètres

- débit : 150 m^/h

- température : 18°C

Une centrale thermique produit de l'eau à 50°C et la distribue à

travers un réseau de chaleur aux différents bâtiments raccordés (voir plan

de situation) .

2.2.2 - Principe de calcul

- l'eau chaude sanitaire est produite en intégralité par la géothermie

étant donné la sortie condenseur à 50°C (température suffisante à l'utilisation

courante) .

- le chauffage est basé sur le principe d'une pompe à chaleur en

relève de chaudière

M3(d,cu

«T3

muOnou

m

4)

Départs

Retours/Réseau

TC

Temp. Condenseur : 50°C

Temp. Extérieure (°C)

TB T2 Tl TNC

On remarque que pour une température extérieure supérieure à Tt, les

départs réseau sont inférieurs à 50°C et par conséquent l'ensemble des besoins

est couvert par géothermie seule. Pour une température inférieure à Tl, la mise

en route de l'appoint au combustible traditionnel devient imperative pour

atteindre le niveau de température souhaité dans les corps de chauffe.

En deçà de la température T2, les retours sont plus chauds que la sortie condenseur.

On doit alors isoler le circuit secondaire des bâtiments du réseau de chaleur. La

chaudière assure alors seule la couverture des besoins de chauffage.

- 13 -

2.2 - Etude thermique du chauffage géothermique

2.2.1 - P£inçipe_d^uti lisation

On retiendra comme hypothèse de ressource un captage à la

nappe des calcaires et des sables de l'Eocène moyen et inférieur.

suivantes

L'étude hydrogéologique nous donne les caractéristiques techniques

- profondeur du forage : 200 mètres

- débit : 150 m^/h

- température : 18°C

Une centrale thermique produit de l'eau à 50°C et la distribue à

travers un réseau de chaleur aux différents bâtiments raccordés (voir plan

de situation) .

2.2.2 - Principe de calcul

- l'eau chaude sanitaire est produite en intégralité par la géothermie

étant donné la sortie condenseur à 50°C (température suffisante à l'utilisation

courante) .

- le chauffage est basé sur le principe d'une pompe à chaleur en

relève de chaudière

M3(d,cu

«T3

muOnou

m

4)

Départs

Retours/Réseau

TC

Temp. Condenseur : 50°C

Temp. Extérieure (°C)

TB T2 Tl TNC

On remarque que pour une température extérieure supérieure à Tt, les

départs réseau sont inférieurs à 50°C et par conséquent l'ensemble des besoins

est couvert par géothermie seule. Pour une température inférieure à Tl, la mise

en route de l'appoint au combustible traditionnel devient imperative pour

atteindre le niveau de température souhaité dans les corps de chauffe.

En deçà de la température T2, les retours sont plus chauds que la sortie condenseur.

On doit alors isoler le circuit secondaire des bâtiments du réseau de chaleur. La

chaudière assure alors seule la couverture des besoins de chauffage.

PROJET GEOTHERMIQUE

DE PAUILLAC

(Plan de situation)

Echelle:

- 100 m ^

LEGENDE :

PU =1285

EU =1585

LOI : (70/50)

-PU : puissance utile IKW)

EU : énergie Utile ( MWh )

= circuit de distribution géothermique (aller-retour)

Loi de chauffe (depart /retour) ('C)

O

COWM

Om

a>

ZH

PROJET GEOTHERMIQUE

DE PAUILLAC

(Plan de situation)

Echelle:

- 100 m ^

LEGENDE :

PU =1285

EU =1585

LOI : (70/50)

-PU : puissance utile IKW)

EU : énergie Utile ( MWh )

= circuit de distribution géothermique (aller-retour)

Loi de chauffe (depart /retour) ('C)

O

COWM

Om

a>

ZH

- 14 -

2.2.3 - Données météorologiques (fréquences des températures à PAUILLAC)

Tempe . »C -4-3-2-101234 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 2 2 3 4 5 6 8 9 11 13 16 19 18 18 18 17 15 13 11 9 7 4 2 1Fréquences(JOURS)

2.2.4 - Résultats des calculs '^/

2.2.4.1 - Chauffage et eau chaude sanitaire

L'ensemble des résultats énergétiques est regroupé dans le tableau II

ci-après .

Compte- tenu du secours FOD d'une part et du foisonnement à l'utilisation

du chauffage et de l'eau chaude sanitaire d'autre part (besoins différemment répartis dans

le temps + réserve d'eau chaude sanitaire), il est raisonnable de faire un abattement de

15 % sur la puissance PAC. Cet abattement permet de diminuer à la fois l'investissement

des PAC et de la prime fixe du contrat d'abonnement d'électricité.

Puissance condenseur : 2 000 KW

Puissance compresseur: 500 KW

Puissance réduite à installer :

500 X 0,85 = 425 KW électrique.

2.2.4.2 - Energie électrique de pompage

a) Energie électrique d'exhaure

. Chauffage :3

Débit géothermique utile au chauffage - 76 m /h

(soit 254 500 m /an)

. Eau chaude sanitaire3Le volume annuel d'eau chaude sanitaire produite est de 22 000 m'

3soit une moyenne de 60 m /jour. L'élévation moyenne de la température

est de 30°C.

La durée moyenne de production est de 8 h/ jour soit 7,5 m /heure.

La température du forage est de 18°C pour un rejet de 10°C.

- 14 -

2.2.3 - Données météorologiques (fréquences des températures à PAUILLAC)

Tempe . »C -4-3-2-101234 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 2 2 3 4 5 6 8 9 11 13 16 19 18 18 18 17 15 13 11 9 7 4 2 1Fréquences(JOURS)

2.2.4 - Résultats des calculs '^/

2.2.4.1 - Chauffage et eau chaude sanitaire

L'ensemble des résultats énergétiques est regroupé dans le tableau II

ci-après .

Compte- tenu du secours FOD d'une part et du foisonnement à l'utilisation

du chauffage et de l'eau chaude sanitaire d'autre part (besoins différemment répartis dans

le temps + réserve d'eau chaude sanitaire), il est raisonnable de faire un abattement de

15 % sur la puissance PAC. Cet abattement permet de diminuer à la fois l'investissement

des PAC et de la prime fixe du contrat d'abonnement d'électricité.

Puissance condenseur : 2 000 KW

Puissance compresseur: 500 KW

Puissance réduite à installer :

500 X 0,85 = 425 KW électrique.

2.2.4.2 - Energie électrique de pompage

a) Energie électrique d'exhaure

. Chauffage :3

Débit géothermique utile au chauffage - 76 m /h

(soit 254 500 m /an)

. Eau chaude sanitaire3Le volume annuel d'eau chaude sanitaire produite est de 22 000 m'

3soit une moyenne de 60 m /jour. L'élévation moyenne de la température

est de 30°C.

La durée moyenne de production est de 8 h/ jour soit 7,5 m /heure.

La température du forage est de 18°C pour un rejet de 10°C.

- 15 -

Débit utile d'eau géothermique : 7,5 x 30., 28 m /h.18 - 10

On doit par conséquent assurer un débit géothermique de : 76 + 28 = 104 m /h.

. Hauteur manométrique totale : 20 mCE

. La durée moyenne d'utilisation pour le chauffage est de 3 300 heures et pour

l'eau chaude sanitaire de 2 900 heures.

Nous convenons compte-tenu du foisonnement de la production une durée utile

d'utilisation de 5 000 heures.

- Puissance utile de la pompe (rendement de 0,7) ;

P = 20 X 104 X 9,8/3,6/0,7 = 8,1 KW

- Energie électrique correspondante :

E = 8,1 X 5 000 = 40,5 MWh.

b) Energie électrique de circulation

. Le débit utile global pour le transport des calories par le réseau de dis¬

tribution est de 126 m /h.

. L'ensemble des pertes de chaque réseau s'élève à 7 mCE.

- Puissance des pompes de circulation (rendement de 0,7) :

P : 7 X 126 X 9,8/3,6/0,7 = 3,4 KW

- Energie électrique correspondante :

E : 3,4 X 5 OOO = 17,0 MWh

c) Total énergie électrique de pompage :

40,5 + 17 = 57,5 majorée â 60 MWh.

- 15 -

Débit utile d'eau géothermique : 7,5 x 30., 28 m /h.18 - 10

On doit par conséquent assurer un débit géothermique de : 76 + 28 = 104 m /h.

. Hauteur manométrique totale : 20 mCE

. La durée moyenne d'utilisation pour le chauffage est de 3 300 heures et pour

l'eau chaude sanitaire de 2 900 heures.

Nous convenons compte-tenu du foisonnement de la production une durée utile

d'utilisation de 5 000 heures.

- Puissance utile de la pompe (rendement de 0,7) ;

P = 20 X 104 X 9,8/3,6/0,7 = 8,1 KW

- Energie électrique correspondante :

E = 8,1 X 5 000 = 40,5 MWh.

b) Energie électrique de circulation

. Le débit utile global pour le transport des calories par le réseau de dis¬

tribution est de 126 m /h.

. L'ensemble des pertes de chaque réseau s'élève à 7 mCE.

- Puissance des pompes de circulation (rendement de 0,7) :

P : 7 X 126 X 9,8/3,6/0,7 = 3,4 KW

- Energie électrique correspondante :

E : 3,4 X 5 OOO = 17,0 MWh

c) Total énergie électrique de pompage :

40,5 + 17 = 57,5 majorée â 60 MWh.

TABLEAU II - RESULTATS ENERGETIQUES DU PROJET GEOTHERMIQUE (CHAUFFAGE ET EAU CHAUDE SANITAIRE)

: BATIMENTS

: CONCERNES

; R. P. A.

; PISCINE

\ CITE\ SCOLAIRE

: COSEC

: 80 LOGE-: MENTS

TOTAUX

Taux deCouver¬

ture %

49

48

85

100

100

CHAUFFAGE

TOTAL

TEP

64

24

160

23

! "^^

! 344

TEP éco'nomisées

brutes

31

12

135

23

73

274

Elect.PACMWh

77

28

304

39

! 136

; 584

Puiss.Cond .

KW

109

52

682

450

; 325

' 1650

Taux decouver¬

ture %

100

loo

loo

loo

100

EAU CHAUDE SANITAIRE

TOTAL

TEP

24

47

14

3

; 25

; 113

TEPécono.Brutes

24

47

14

3

25

113

Elect.PACmïh

29

120

53

7

47

256

Puis .

cond .KW i

40 '

55 "

145

15

65

; 350

TOTAL

TEP

88

71

174

26

98

' ilL

TOTAL

TEP éco.nomisées

brutes

55

59

149

26

9b

' lËl

Elect. '

PAC

106

148

. 357

46

; 183

840

Puiss. "

cond. '

PAC

149

107

S

827

465

390

2000

)

?>

1

NOTA : C 0 P annuel PAC de 4

Puissance utile pour E.C.S représente 17,5 % de la puissance utile globale.

TABLEAU II - RESULTATS ENERGETIQUES DU PROJET GEOTHERMIQUE (CHAUFFAGE ET EAU CHAUDE SANITAIRE)

: BATIMENTS

: CONCERNES

; R. P. A.

; PISCINE

\ CITE\ SCOLAIRE

: COSEC

: 80 LOGE-: MENTS

TOTAUX

Taux deCouver¬

ture %

49

48

85

100

100

CHAUFFAGE

TOTAL

TEP

64

24

160

23

! "^^

! 344

TEP éco'nomisées

brutes

31

12

135

23

73

274

Elect.PACMWh

77

28

304

39

! 136

; 584

Puiss.Cond .

KW

109

52

682

450

; 325

' 1650

Taux decouver¬

ture %

100

loo

loo

loo

100

EAU CHAUDE SANITAIRE

TOTAL

TEP

24

47

14

3

; 25

; 113

TEPécono.Brutes

24

47

14

3

25

113

Elect.PACmïh

29

120

53

7

47

256

Puis .

cond .KW i

40 '

55 "

145

15

65

; 350

TOTAL

TEP

88

71

174

26

98

' ilL

TOTAL

TEP éco.nomisées

brutes

55

59

149

26

9b

' lËl

Elect. '

PAC

106

148

. 357

46

; 183

840

Puiss. "

cond. '

PAC

149

107

S

827

465

390

2000

)

?>

1

NOTA : C 0 P annuel PAC de 4

Puissance utile pour E.C.S représente 17,5 % de la puissance utile globale.

TABLEAU III - PERTES THERMIQUES (DEPART 50/RET0UR 30)

1 BATIMENT

; (CANIVEAU)

i R. P. A.

: PISCINE

i CITE SCOLAIRE

: CASEC

i 80 LOGEMENTS

: CASEC + 80: LOGEMENTS

: R P A + PISCINE

DIAMETRE

TUBE ACIER(mm)

50

125

100

80

' 80

125

125

LONGUEUR

CANIVEAU(m)

29

14

172

79

143

' 57

! . 129

Q (KW/ml)

0,014

0,022

0,020

0,017

0,017

0,022

0,022

PERTES THERMIQUES

q (°C/km)

2,26

0,71

0,95

1,61

1,61

0,71

0,71

Q KWh/an

3 557

2 698

; 30 134

! 11 765

; 21 296

; IO 985

24 861

q (°C)

0,065

0,010

; 0,163

: 0,127

; 0,230

0,041

0,092

TEMPERATURE [(°C) ARRIVEE i

LOCAL CONCERNE [

49,8 ;

49,9 :

49,8 ;

49,8 :

49,7 ;

!

;

TOTAL PERTES ANNUELLES : 105 MWh thermiques (3 %) , équivalence : 26 MWh électriquesTOTAL FOURNITURE ANNUELLE : 3 360 MWh thermiques

L'eau chaude produite à la centrale thermique est distribuée aux différents bâtiments par un réseaude canalisations (aller -i- retour) calorifugées en caniveaux.

TABLEAU III - PERTES THERMIQUES (DEPART 50/RET0UR 30)

1 BATIMENT

; (CANIVEAU)

i R. P. A.

: PISCINE

i CITE SCOLAIRE

: CASEC

i 80 LOGEMENTS

: CASEC + 80: LOGEMENTS

: R P A + PISCINE

DIAMETRE

TUBE ACIER(mm)

50

125

100

80

' 80

125

125

LONGUEUR

CANIVEAU(m)

29

14

172

79

143

' 57

! . 129

Q (KW/ml)

0,014

0,022

0,020

0,017

0,017

0,022

0,022

PERTES THERMIQUES

q (°C/km)

2,26

0,71

0,95

1,61

1,61

0,71

0,71

Q KWh/an

3 557

2 698

; 30 134

! 11 765

; 21 296

; IO 985

24 861

q (°C)

0,065

0,010

; 0,163

: 0,127

; 0,230

0,041

0,092

TEMPERATURE [(°C) ARRIVEE i

LOCAL CONCERNE [

49,8 ;

49,9 :

49,8 ;

49,8 :

49,7 ;

!

;

TOTAL PERTES ANNUELLES : 105 MWh thermiques (3 %) , équivalence : 26 MWh électriquesTOTAL FOURNITURE ANNUELLE : 3 360 MWh thermiques

L'eau chaude produite à la centrale thermique est distribuée aux différents bâtiments par un réseaude canalisations (aller -i- retour) calorifugées en caniveaux.

- 18 -

2.3 - Bilan énergétique du projet

Les tableaux I et II permettent d'établir le bilan énergétique global du pro je

- Par bâtiment pour le chauffage et l'E. C. S.,

- Pour l'ensemble des bâtiments, compte-tenu des pertes thermiques

et de l'énergie de pompage.

: BATIMENTS

: R.P.A.

: PISCINE

i CITEi SCOLAIRES

: COSEC

; 80i LOGEMENTS

: TOTAL

TOTAL TEP(chauf. +E.C.S.)

88

71

174

26

98

457

TEP

DEPLACEES

55

59

149

26

98

387

. Electricité(chauffage

MWh

106

148

357

46

183

840

consommée+ E.C.S.)

TEP

27

37

89 :

11

46

210

TEP écono¬misées

(Chauf. +E.C.S.)

28

22

60

15

52

177

TEP comb :

tradit. :

d'appoint :

33 :

12 :

25 :

O

0 :

70 :

TOTAL DES BATIMENTS

' SOLUTIONCLASSIQUE

! TOTAL TEP

457

TEPDéplacées

387

SOLUTION GEOTHERMIQUE

TOTALélectricité

(MWh)

900

TEPécono¬

misées

155

TEP ',

combust.Réf. appt. .

70 ;

Ce tcdaleau met en évidence :

. La consommation totale de la solution de référence : 457 TEP

. La couverture géothermique : 85 %

. L'énergie primaire annuelle nette économisée : 155 TEPen supposant que l'on ait 4 OOO KWh électrique pour 1 TEP

On constate que si la couverture géothermique est importante, l'économie qui e:résulte est considérablement affaiblie par les besoins électriques de la PAC.

- 18 -

2.3 - Bilan énergétique du projet

Les tableaux I et II permettent d'établir le bilan énergétique global du pro je

- Par bâtiment pour le chauffage et l'E. C. S.,

- Pour l'ensemble des bâtiments, compte-tenu des pertes thermiques

et de l'énergie de pompage.

: BATIMENTS

: R.P.A.

: PISCINE

i CITEi SCOLAIRES

: COSEC

; 80i LOGEMENTS

: TOTAL

TOTAL TEP(chauf. +E.C.S.)

88

71

174

26

98

457

TEP

DEPLACEES

55

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149

26

98

387

. Electricité(chauffage

MWh

106

148

357

46

183

840

consommée+ E.C.S.)

TEP

27

37

89 :

11

46

210

TEP écono¬misées

(Chauf. +E.C.S.)

28

22

60

15

52

177

TEP comb :

tradit. :

d'appoint :

33 :

12 :

25 :

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70 :

TOTAL DES BATIMENTS

' SOLUTIONCLASSIQUE

! TOTAL TEP

457

TEPDéplacées

387

SOLUTION GEOTHERMIQUE

TOTALélectricité

(MWh)

900

TEPécono¬

misées

155

TEP ',

combust.Réf. appt. .

70 ;

Ce tcdaleau met en évidence :

. La consommation totale de la solution de référence : 457 TEP

. La couverture géothermique : 85 %

. L'énergie primaire annuelle nette économisée : 155 TEPen supposant que l'on ait 4 OOO KWh électrique pour 1 TEP

On constate que si la couverture géothermique est importante, l'économie qui e:résulte est considérablement affaiblie par les besoins électriques de la PAC.

- 19 -

3 - ETUDE ECONOMIQUE

3.1 - Estimation du montant des investissements

Les investissements comprennent : le forage

la centrale thermique

le réseau de chaleur

les adaptations chaufferiesexistantes

Les coûts sont estimés en KF H.T. valeur novembre 1983

3.1.1 - Le forage

Coût 1 300

Pompe d ' exhaure ( 10 KW) 150

1 450

3.1.2 - La centrale thermique

Bâtiment 100

PAC 1 000

Amenée électrique 150

Robinetterie/tuyauterie 200

1 450

3.1.3 - Le réseau de chaleur

623 m de canalisation (conduites aller/retour calorifugées) 500

3.1.4 - Les adaptations chaufferies existantes

Cité scolaire 80

Autres (4 x 50) 200

280

TOTAL PREVISIONNEL, h^j^ 3 680

Investissement/TEP déplacée : 3 680 9 5 KF H T /TEP387 -

Investissement/TEP économiste ' "^ f>M _ 24 KF H.T. /TEP~Tj5

- 19 -

3 - ETUDE ECONOMIQUE

3.1 - Estimation du montant des investissements

Les investissements comprennent : le forage

la centrale thermique

le réseau de chaleur

les adaptations chaufferiesexistantes

Les coûts sont estimés en KF H.T. valeur novembre 1983

3.1.1 - Le forage

Coût 1 300

Pompe d ' exhaure ( 10 KW) 150

1 450

3.1.2 - La centrale thermique

Bâtiment 100

PAC 1 000

Amenée électrique 150

Robinetterie/tuyauterie 200

1 450

3.1.3 - Le réseau de chaleur

623 m de canalisation (conduites aller/retour calorifugées) 500

3.1.4 - Les adaptations chaufferies existantes

Cité scolaire 80

Autres (4 x 50) 200

280

TOTAL PREVISIONNEL, h^j^ 3 680

Investissement/TEP déplacée : 3 680 9 5 KF H T /TEP387 -

Investissement/TEP économiste ' "^ f>M _ 24 KF H.T. /TEP~Tj5

- 20 -

3.2 - Evaluation des frais d' exploi tatioi

Elles comprennent : l'énergie électrique (PAC + POMPES)

Le petit entretien

Le gros entretien - renouvellement du matériel.

3.2.1 - Charge énergétique

. le coût du KWh électrique retenu est basé sur Ig tarif moyen hiver

(fonctionnement interrompu pendant les heures de pointes) : 33,5 /KWh

. la puissance utile installée est de 425 KW

. la prime au KW installé est de 263,5 F/KW

. la consommation annuelle (hors pointe) est de 900 MWh, ce qui

représente une durée moyenne de 2 IOO h.

265 5' Coût réel du KWh consommé 0,335 -f- ' = 0,46 F/KWh.

Coût annuel 0,46 x 900 -= 414 KF

L'utilisation en heure de pointe conduirait à une dépense supplémen¬

taire de 15 %.

3.2.2 - Frais de petit entretien

Nous retenons comme montant des frais de petit entretien, 2 % du mon¬

tant investissement soit 74 KF H.T.

3.2.3.- Frais de gros_ontretien_- Renouvellement du matériel

Nous convenons de faire une provision annuelle de 10 % du montant

du matériel actif de l'installation (PAC - POMPES - ROBINETTERIE),

soit 135 KF H.T

TOTAL : 623 KF H.T

- 20 -

3.2 - Evaluation des frais d' exploi tatioi

Elles comprennent : l'énergie électrique (PAC + POMPES)

Le petit entretien

Le gros entretien - renouvellement du matériel.

3.2.1 - Charge énergétique

. le coût du KWh électrique retenu est basé sur Ig tarif moyen hiver

(fonctionnement interrompu pendant les heures de pointes) : 33,5 /KWh

. la puissance utile installée est de 425 KW

. la prime au KW installé est de 263,5 F/KW

. la consommation annuelle (hors pointe) est de 900 MWh, ce qui

représente une durée moyenne de 2 IOO h.

265 5' Coût réel du KWh consommé 0,335 -f- ' = 0,46 F/KWh.

Coût annuel 0,46 x 900 -= 414 KF

L'utilisation en heure de pointe conduirait à une dépense supplémen¬

taire de 15 %.

3.2.2 - Frais de petit entretien

Nous retenons comme montant des frais de petit entretien, 2 % du mon¬

tant investissement soit 74 KF H.T.

3.2.3.- Frais de gros_ontretien_- Renouvellement du matériel

Nous convenons de faire une provision annuelle de 10 % du montant

du matériel actif de l'installation (PAC - POMPES - ROBINETTERIE),

soit 135 KF H.T

TOTAL : 623 KF H.T

- 21 -

3.3 - Economie du projet

La solution pompe à chaleur permet de couvrir 85 % des besoins

de chauffage des bâtiments qui s'élèvent à 538 m de FOD par an.

. Economie financière réalisée_sur le fonctionnement

1 - Economie brute de fuel

3Volume de fuel économise 0,85 x 538 = 457,30 m

Prix du fuel : 2,60 F. T.T.C. /litre

Economies réalisées sur le combustible :

2,60 F X 457 300 =1 190 KF T.T.C.

, On supposera que l'économie réalisée sur les frais d'entretien

(transfert de contrat) s'élève à : 50 KF T.T.C. /an.

Total des économies réalisées :

1 240 KF T.T.C.

2 - Economie nette avec les pompes à chaleur

On a vu au paragraphe 3.2 - le montant des frais d'exploitation

de cette solution : 623 KF H.T., soit 739 KF T.T.C.

Les économies nettes sont de :

1 240 - 739 = 501 KF T.T.C; /an.

Temps de retour du projet

Investissement : 3 680 KF H.T.

4 364 KF T.T.C.

Economies : 501 KF T.T.C. /an

Temps de retour : 8,7 ans

- 21 -

3.3 - Economie du projet

La solution pompe à chaleur permet de couvrir 85 % des besoins

de chauffage des bâtiments qui s'élèvent à 538 m de FOD par an.

. Economie financière réalisée_sur le fonctionnement

1 - Economie brute de fuel

3Volume de fuel économise 0,85 x 538 = 457,30 m

Prix du fuel : 2,60 F. T.T.C. /litre

Economies réalisées sur le combustible :

2,60 F X 457 300 =1 190 KF T.T.C.

, On supposera que l'économie réalisée sur les frais d'entretien

(transfert de contrat) s'élève à : 50 KF T.T.C. /an.

Total des économies réalisées :

1 240 KF T.T.C.

2 - Economie nette avec les pompes à chaleur

On a vu au paragraphe 3.2 - le montant des frais d'exploitation

de cette solution : 623 KF H.T., soit 739 KF T.T.C.

Les économies nettes sont de :

1 240 - 739 = 501 KF T.T.C; /an.

Temps de retour du projet

Investissement : 3 680 KF H.T.

4 364 KF T.T.C.

Economies : 501 KF T.T.C. /an

Temps de retour : 8,7 ans

- 22 -

COhlCiüSlOUS

L* execution d*im óondago. & ZOO m dt p^iondmA. peAmeJüt/uxúX

de -tSatóse^ ant opê/uvUon de. chaaiioQt pcui pompz à chateu/t, avtc ontaugmtrttatiûn tn.ts mpofUantt dt la production d*tau potablt dt ¿cl

\>Ult.

SvJi lt plan tntÂQtttqvit, lt& econom¿ei ¿cAa¿eitt dt3Í7 Tonntà eqiUvaltrvU pWiolt peut an,

le ttmpÁ dt KttoafL du projet, calculé hoxi» ¿obveatcon etkoHÂ iinanximtnt, ÁtA£Ut dt t,f ani>.

11 n* a pa& &ië ttmi comptt dan& ctttt étudt dt VécxinomltiinancMrt qut Von AtoLUe/Loit ¿ot Vtaa potahlt.

- 22 -

COhlCiüSlOUS

L* execution d*im óondago. & ZOO m dt p^iondmA. peAmeJüt/uxúX

de -tSatóse^ ant opê/uvUon de. chaaiioQt pcui pompz à chateu/t, avtc ontaugmtrttatiûn tn.ts mpofUantt dt la production d*tau potablt dt ¿cl

\>Ult.

SvJi lt plan tntÂQtttqvit, lt& econom¿ei ¿cAa¿eitt dt3Í7 Tonntà eqiUvaltrvU pWiolt peut an,

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11 n* a pa& &ië ttmi comptt dan& ctttt étudt dt VécxinomltiinancMrt qut Von AtoLUe/Loit ¿ot Vtaa potahlt.

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