Geothermie et géobiologie

Bonjour à tous,

je poste ici pour vous présenter le projet de stockage d'énergie solaire dans le sol évoqué dans ma présentation. Je viens de lire quelques sujets de ce forum sur la géobiologie, je trouve très intéressant les échanges sur les ressentis des uns et des autres sous forme de "spoiler", ce qui permet de ne pas être influencé et constater quelques fois avec surprise les convergences des réponses!

Je ne résiste pas à l'envie de vous proposer l'exercice sur le lieu où nous habitons pour ceux qui le souhaitent, juste un ressenti sur une photo aérienne, aussi ne vais-je pas tout de suite vous donner d'indications géographiques, pour ne pas influencer les réponses (je vais créer un nouveau sujet dans "geobiologie").

Pour faire court, nous avons créé en janvier notre petite association familiale loi de 1901 qui a pour but la promotion de l'autonomie énergétique et alimentaire. Nous habitons une maison dite "en site isolé", c'est à dire non raccordée aux réseaux d'électricité, d'eau, d'assainissement etc. On a retapé ce lieu pendant 7 ans. De part sa situation et ses spécificités, ce lieu nous a poussé à retaper nos vies, nos envies, nos valeurs, des fois en douceur, des fois un peu moins....

Au carrefour des autonomies énergétique et alimentaire, nous sommes en train de mettre en place une activité de maraîchage, pour laquelle nous aurions grandement besoin d'une serre. Nous souhaitons que cette serre soit de conception "bioclimatique" pour les aspects énergétiques. Le hic, c'est qu'il faut un ensoleillement direct, notamment en hiver, pour qu'une serre de ce type puisse rester hors gel. Dans notre cas, nous avons un masque d'ensoleillement complet de décembre à février, ce qui nous a amené à nous documenter et réfléchir au stockage de chaleur dans le sol en été pour une restitution en hiver, avec un déphasage de 3 mois. Suite à plusieurs contacts sur des forums spécialisés est né ce projet de serre tempérée par une "pile thermique", grâce à un champ de sondes géothermiques couplées à des panneaux solaires. La partie géothermie est menée dans le cadre associatif, avec pour objectif de rendre cette technique (si on démontre son efficacité) compétitive face aux énergies fossiles. L'idée est donc de rendre accessible financièrement le volet "forage" car il représente en moyenne 68% du coût d'un chantier de géothermie classique. Les forages étant peu profonds (-10m en moyenne), nous envisageons l'achat mutualisé d'une petite foreuse pouvant s'adapter à tous types de sol, qui serait ensuite utilisée par les membres de l'association voulant mettre en place un champ de sondes chez eux. On est en train de créer une plateforme ressource (forum) avec partage d'expérience et chantiers solidaires. On pense en effet qu'une façon efficace de démocratiser la technique serait de rester dans un cadre non lucratif.

C'est maintenant que le lien se fait avec la sourcellerie, voire la géobiologie, étant en pleine cogitation sur "l'avant chantier", c'est à dire le choix du lieu d'implantation, la nature du sol, la présence ou non d'un aquifère etc.

Promis, je vous en dis beaucoup plus tout bientôt, car il faudrait que je vous décrive l'endroit où nous habitons, ce que je ferai juste après ma proposition de découvrir vos ressentis. Je m'empresse de créer un nouveau sujet...

Sujet passionnant !

J'imagine que vous vous êtes bien renseignés sur la réglementation en matière de forages de géothermie

oui c'est intéressant, que recherchez  vous comme support pour le stockage de votre chaleur , dans l’idéal  bien sur.
quel sera le principe  d'injection dans le sol .
  avez vous une idée du cout du projet en comparaison aussi avec des panneaux solaire thermique .

Les cas particuliers et points spécifiques complexifiant la règlementation sont nombreux, mais globalement les forages jusqu'à 10m pour un prélèvement d'eau annuel inférieur à 1000m3 est soumis à une simple déclaration en mairie. Pour la géothermie, ce sont les mêmes conditions jusqu'à 10m. Dans notre cas, on envisage un déclaration préalable pour être sûrs d'être dans les clous. La profondeur de max.10m dans ce projet n'a pas été dictée par la règlementation mais par la volonté de forer le moins profond possible, de manière à minimiser l'impact sur le sol et permettre l'utilisation d'outils "légers".

En géothermie classique, on prend la chaleur du sol (10 à 14°C dans nos régions), parfois sur une grande profondeur, pour la plupart du temps la remonter à température utile par une pompe à chaleur. Parfois on pompe dans une veine en amont et on rejette l'eau refroidie ou réchauffée en aval. Mais on se rend compte depuis plusieurs années que cette chaleur n'est pas inépuisable, cela commence même à devenir problématique dans certains pays comme la Suisse qui investit beaucoup la géothermie verticale.

Dans ce projet, on charge le sol en été grâce au soleil pour soutirer cette chaleur en hiver. La terre étant un matériau à forte inertie, elle est donc capable de stocker et de garder cette chaleur à disposition, mais forte inertie veut dire aussi lenteur (au stockage et au déstockage). Si le système est bien dimensionné et si on emploie des émetteurs à basse température (comme des murs ou planchers chauffants), alors on pourra la plupart du temps se passer de pompe à chaleur (qui consomme beaucoup d'électricité).

Néanmoins, il n'est probablement pas anodin d'augmenter artificiellement la chaleur du sol, et on doit essayer d'évaluer les éventuels effets délétères sur la vie et la structure du sol avant d'envisager une multiplication de ce type de projet. Pour cela on est en contact de façon informelle avec un labo d'agroécologie de l'inra, mais j'ai l'intuition que le sourcier ou le géobiologue pourrait accéder à un niveau plus "subtil" de compréhension de ce qu'il se passe au niveau du sol.

Bonsoir jp56, nos messages se sont croisés.

que recherchez  vous comme support pour le stockage de votre chaleur , dans l’idéal  bien sur.

vous voulez dire comme type de sol?

quel sera le principe  d'injection dans le sol .

Des capteurs solaires thermiques. La terre étant un stockage lent, et pour diminuer les coûts, il n'y a aucun intérêt à utiliser des panneaux de haute technologie. Pour la plupart des projets, des panneaux autoconstruits à partir de nappes epdm (celles appelées "moquette" pour le chauffage des piscines), posées sur un chassis isolant et recouvertes d'une plaque de polycarbonate alvéolaire sont suffisamment performants pour fabriquer de l'eau chaude sanitaire et charger le stock de terre. Tout est dans le dimensionnement. Dans mon cas, je vais même aller dans du plus rudimentaire en utilisant un système de chassis amovible qui permettra de faire ruisseler l'eau directement sur la tôle, sous un panneau en polycarbonate. Le prix au m2 du capteur sera alors très intéressant.

Pour les chiffrages, ils sont en cours. Si ça vous intéresse, je peux vous envoyer pour info mon primochiffrage de la partie sondes et raccordement, aux alentours de 4000€ pour 36 sondes de 10m et leur raccordement.

La différence notable par rapport aux systèmes solaires combinés (chauffe eau + chauffage), c'est qu'on "remplace" plus ou moins le ballon tampon hydrolique (généralement de 500l à 3m3) par un volume de terre de 1000 à 3000m3. L'autonomie d'un gros ballon sera de quelques jours pour le chauffage d'une maison individuelle, le volume de terre lui déphasera sur l'année. Un champ de sonde bien dimensionné et chargé tout l'été ne descend pas en dessous de 30°C à la fin de l'hiver. Ici, on a beaucoup de soleil direct en été, mais rien en hiver. L'intérêt est donc évident. Pour quelqu'un qui dispose de soleil toute l'année, la balance se fait au niveau du coût de la surface de capteurs nécessaire pour chauffer la maison en hiver comparé au coût du champ de sondes. L'avantage du stockage dans le sol c'est que la chaleur  est disponible toute l'année, même par mauvais temps, et que le champ de sondes peut aussi servir à rafraichir la maison.

Le concept n'est pas nouveau et on n'a rien inventé. Il s'inspire notamment de la communauté solaire de Drake Landing (dlsc dans google). Là bas (au Canada), ils ont couplé de gros ballon tampons (pour la réactivité) avec le champ de sondes. Leur installation assure le chauffage de 52 pavillons, avec une fraction solaire de chauffage entre 95 et 100% des besoins. Mais le projet aura coûté quelques millions de dollars..