Issy-les-Moulineaux (92) accompagne le déploiement des EnR dans son éco-quartier Coeur de ville avec la mise en ?uvre d?un procédé de géothermie de surface qui assure le chaud et froid.
Photo : Le chantier en cours prévoit la mise en œuvre d’un procédé de géothermie de surface, encore appelée Boucle d’eau tempérée à énergie géothermique (Beteg) pour assurer "chaud et froid" aux 627 logements et 40 000 m2 de bureaux. ©Engie Solutions
A Issy les Moulineaux (92), Alterea Cogedim construit l’écoquartier Issy Cœur de Ville, entièrement piéton, qui accueillera à terme 627 logements et 40 000 m² de bureaux.
Particularité : Il se veut respectueux de l’environnement et vise le label eco-quartier niveau 1 avec les certifications NF Habitat HQE (Haute qualité environnementale) pour les logements, NF HQE bâtiment tertiaire et BREEAM* pour les immeubles de bureaux et commerces.
Le chantier en cours, démarré en 2019, prévoit la mise en œuvre d’un procédé de géothermie de surface, encore appelée Boucle d’eau tempérée à énergie géothermique (Beteg). Précisions : la Réglementaiton environnementale 2020 (applicable en juillet 2021) dont les contours ont été récemment dévoilés favorise les pompes à chaleur, dont les systèmes à condensation par eau raccordés à la géothermie, de minime importance pour le collectif.
Mais les nouvelles normes environnementales devraient aussi favoriser l'emploi des énergies de récupération, ce qui va dans le sens des boucles d'eau tempérée par de la géothermie, tel que le système mis en oeuvre à Issy Coeur de Ville.
Un forage de 35 m de profondeur
Après avoir effectué un forage à 35 m de profondeur, Engie Solutions, mandatée par Altarea, entame la phase de travaux pour une mise en service au 1er semestre 2022.
L’innovation ici porte sur la capacité du procédé installé à assurer non seulement l’alimentation en chaleur (chauffage et eau chaude sanitaire), mais aussi en froid pour rafraîchir les bâtiments en été. C'est la transposition à l'échelle d'un quartier de la solution de pompes à chaleur sur boucle d'eau pratiquée dans les bâtiments tertiaires depuis les années 70.
Une boucle d'eau chaude fait le tour du quartier , alimente différents bâtiments et constitue la source froide pour des pompes à chaleur. Dans chaque bâtiment, une ou plusieurs pompes à chaleur eau/eau réversibles produisent, indépendamment les unes des autres, de l'eau chaude pour le chauffage et la production d'ECS ou de l'eau glacée pour la climatisation.
Les pompes à chaleur qui produisent de l'eau chaude prélèvent de la chaleur dans la boucle tempérée qui dessert le quartier. Celles qui produisent de l'eau glacée versent de la chaleur dans la boucle. La boucle doit être maintenue dans un certain intervalle de température pour que cela fonctionne bien et le forage géothermique fournit l'essentiel de l'énergie nécessaire pour cela.
Mais, en mi-saison, lorsque les besoins de rafraîchissement des immeubles de bureaux croissent et que les besoins de chauffage des logements baissent, la boucle du quartier peut atteindre un auto-équilibre, sans faire même faire appel au forage géothermique.
Peu émetteur de gaz à effet de serre, ce système valorise une énergie locale grâce à une alimentation essentiellement produite à partir d’EnR (les calories du sol). Il permet aussi, selon ses concepteurs, de limiter les îlots de chaleur, contrairement aux installations de climatisation à condensation par air, puisque toutes les pompes à chaleur fonctionnent en froid ne rejettent pas la chaleur extraite des bâtiments directement à l'extérieur, mais l'utilisent pour chauffer la boucle locale tempérée. C'est la valorisation de la récupération de chaleur.
Un forage à 35 m de profondeur a été effectué par les équipes de Engie Solutions
Quatre thermofrigopompes et un stockage de glace
Ce procédé innovant, qui bénéficie d’un soutien de l’Ademe à hauteur de 532 000 euros, réside dans l’installation de quatre thermofrigopompes et d’un stockage de glace, soit la possibilité de produire simultanément du chaud et du froid. Ici les énergies renouvelables sont valorisées au maximum puisque la géothermie de basse profondeur , considéré comme une EnR, fournira 76 % de l'énergie nécessaire pour le froid et 71 % pour le chaud.
La technologie, assimilée à un réseau de chaleur, est cependant différente dans son fonctionnement. « Le facteur différenciant de la boucle d’eau tempérée par rapport aux réseaux de chaleur est la température de distribution de l’eau qui y circule, explique Virginie Schmidlé, secrétaire générale de l’Association française des professionnels de la géothermie (AFPG).
« Cette caractéristique permet à la fois de répondre facilement aux besoins, en chaud comme en froid, et d’avoir une autre approche des “pertes énergétiques” du réseau, lesquelles peuvent se transformer en “gains énergétiques”. » Ainsi selon la ressource échangeant avec la Beteg, la température de l’eau dans la boucle est généralement comprise entre 5 et 30°C, même si elle peut être comprise entre -3°C et 40°C.
Principe de fonctionnement d'une Boucle d’eau tempérée à énergie géothermique ©AFPG
“Smart grid thermique“
Cette technologie devrait connaître un développement important dans les années à venir : « C’est un procédé très innovant pour lequel la géothermie est bien adaptée, car elle permet de produire chaud et froid en fonction des besoins des bâtiments, avec la possibilité d’une production décentralisée avec plusieurs pompes à chaleur. ».
En outre, elle préserve la ressource puisqu’elle permet d’équilibrer la température du sol. « Ce “smart grid thermique“ représente une solution énergétique innovante de premier plan dans la perspective du développement du concept de la ville durable puisqu’on arrive à produire du chaud et du froid avec une EnR, les calories du sol, avec un bon rendement », se félicite Virginie Schmidlé.
*BRE Environmental Assessment Method est la méthode d'évaluation du comportement environnemental des bâtiments développée par le Building Research Establishment, un organisme privé britannique de recherche en bâtiment.
Source : batirama.com/ Stéphane Miget