Produire et utiliser les énergies renouvelables

Les collectivités peuvent mettre en œuvre des actions visant à intégrer la production d’énergies renouvelables pour leurs bâtiments publics ou pour un réseau de chauffage collectif. Selon les cas, les énergies renouvelables — biomasse, solaire thermique, géothermie, éolien, etc. — répondront au besoin de chaleur avec un impact positif sur la planète.

Sommaire du dossier

Géothermie

Chaque jour, notre planète absorbe de l’énergie solaire qu’elle stocke sous forme de calories dans le sol. Son exploitation permet de produire de la chaleur pour des besoins essentiellement collectifs et tertiaires.

La géothermie très basse énergie (encore appelée géothermie de surface ou intermédiaire) recouvre l’ensemble des techniques développées pour valoriser l’énergie du sous-sol peu profond.

Les technologies de la géothermie

Les « pompes à chaleur sur eau de nappe »

Il s’agit d’opérations avec pompe à chaleur sur aquifères superficiels (profondeur inférieure à 200 mètres).

Ces opérations permettent de valoriser le potentiel thermique de ressources en eaux souterraines superficielles. 

À moins de 200 mètres, la température moyenne de l’eau se situe entre 13 °C et 20 °C. Pour être valorisée, la chaleur prélevée nécessite donc que son niveau de température soit relevé, d’où l’emploi d’une Pompe à chaleur (PAC).

Les PAC sur eau de nappe permettent d’assurer la couverture des besoins de chauffage et/ou d’Eau chaude sanitaire (ECS). Compte tenu du coût des ouvrages sous-sol à mettre en œuvre, elles s’adressent à des immeubles de taille importante (surface de plancher indicative de 2 000 à 25 000 m²).

Cette technique concerne donc principalement les immeubles du tertiaire (bureaux, bâtiments de santé, hôtellerie, grandes surfaces commerciales) et l’habitat collectif. Le secteur agricole avec le chauffage des serres constitue également une cible privilégiée.

Les opérations avec pompe à chaleur sur champs de sondes géothermiques.

Dans les endroits où le sous-sol ne révèle pas d’aquifères exploitables, il est possible de récupérer la chaleur du sous-sol par le biais de sondes géothermiques
Une sonde géothermique est constituée d’une boucle dans laquelle circule en circuit fermé un fluide caloporteur. Chaque boucle est insérée dans un forage, ce dernier est ensuite rempli avec un mélange de ciment et de bentonite. En surface, la sonde est reliée à une pompe à chaleur. La profondeur du forage peut atteindre 200 mètres et en fonction de l’importance des besoins thermiques à couvrir il est possible d’installer plusieurs sondes sur le même site. On parle alors de champs de sondes géothermiques.

Les cibles concernées sont celles du résidentiel collectif et du petit et moyen tertiaire d’une surface comprise en moyenne entre 500 et 5 000 m² : maisons de retraite, bâtiments communaux, bâtiments industriels, immeubles de bureaux.

Les opérations assimilées

Bien que ne relevant pas directement de la géothermie, d’autres types d’opérations peuvent être assimilés à la géothermie très basse énergie :

  • les opérations valorisant l’énergie des eaux usées via des pompes à chaleur (sur réseaux d’eau usée ou en Station d’épuration des eaux usées [STEP]) ;
  • les opérations valorisant l’énergie de l’eau de mer via des pompes à chaleur ;
  • les opérations valorisant l’énergie thermique de l’eau d’exhaure de mines ou de tunnels ou des eaux thermales.

En Normandie, la Direction régionale de l’ADEME peut accompagner les maîtres d’ouvrage porteurs de projets dans la conduite d’études de faisabilité, le financement des investissements pour les opérations de taille suffisante.

Quelques documents de référence