FORAGE GÉOTHERMIQUE, NOTRE ENGAGEMENT QUALITÉ

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CONSEIL RÉGIONAL DU CENTRE
ESPACE INFO ÉNERGIE
9, rue Saint-Pierre Lentin
45041 Orléans Cedex 1
FORAGE GÉOTHERMIQUE,
NOTRE ENGAGEMENT QUALITÉ, VOTRE SATISFACTION !
Mb!Shjpo!Dfousf!t(fohbhf!qpvs!mb!rvbmju!ef!wpt!usbwbvy!ef!gpsbhf
Tél. : 02 38 70 30 30 - Fax : 02 38 70 31 18
www.regioncentre.fr
CHAMBRE RÉGIONALE DE MÉTIERS
ET DE L'ARTISANAT DU CENTRE
www.infoenergie.org
BRGM
5, rue de la Lionne - 45000 Orléans
3, avenue C. Guillemin - BP 36009
45060 Orléans Cedex 2
Tél. : 02 38 68 03 32 - Fax : 02 38 68 01 07
Tél. : 02 38 64 34 34
www.crma-centre.fr
DRECCTE CENTRE
EGEE DÉVELOPPEMENT
12, place de l'Étape - 45000 Orléans
13, rue Chantepleure - 59650 Villeneuve dʼAscq
Tél. : 02 38 41 76 00 - Fax : 02 38 56 43 31
Tél. : 03 20 47 96 31
ADEME
Délégation Régionale Centre
22, rue Alsace-Lorraine - 45058 Orléans cedex 1
Tél. : 02 38 24 00 00 - Fax : 02 38 53 74 76
www.ademe.fr/centre
Préfecture
de la Région Centre
2007- 2013
Préfecture
de la Région Centre
En partenariat avec la Chambre Régionale de Métiers et de l'Artisanat du Centre
2007- 2013
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Dpoufov!stvn!ev!epttjfs
PRÉSENTATION DE GÉOQUAL
Fiche 1
L’action collective forage en région Centre : l’origine de GÉOQUAL est une action commune des
Entreprises de forages et Bureaux d’Etudes sous-sol pour définir et promouvoir des opérations
de qualité.
Fiche 2
La marque GÉOQUAL : La marque fournit des garanties de qualité par l’adhésion à une charte
et des contrôles par des experts indépendants.
Fiche 3
Le dispositif GÉOQUAL s’appuie sur des procédures d’adhésion et de renouvellement
comportant des exigences techniques, commerciales et administratives.
LA GÉOTHERMIE TRÈS BASSE ÉNERGIE
Fiche 4
Présentation de la Géothermie en région Centre : la géothermie superficielle sur pompes
à chaleur, dite « géothermie très basse énergie » et ses potentiels en région Centre.
Fiche 5
Présentation de la Géothermie sur sondes : principe, mode de construction,
fonctionnement et domaines d’application de cette technologie.
Fiche 6
Présentation de la Géothermie sur nappe : principe, mode de construction,
fonctionnement et domaines d’application de cette technologie.
Fiche 7
Exemple d’opération : doublet de forage géothermique sur nappe.
Fiche 8
Exemple d’opération : sondes géothermiques verticales.
RÉUSSIR UNE OPÉRATION
Fiche 9
Organiser : Jalons, Acteurs, Délais.
Fiche 10
Évaluer la ressource et décider : Faisabilité et Dimensionnement.
Fiche 11
Réussir les travaux : Canevas de cahier des charges.
Fiche 12
Principales aides et soutiens en région Centre.
Fiche 13
Réglementations.
Faisabilité et dimensionnement
PERTINENCE
PRÉFAISABILITÉ
FAISABILITÉ
Tâches
Tâches
Compréhension du projet
et du contexte
Recueil des besoins
énergétiques
Analyse Documentaire :
• Géologique
• Hydrogéologique
Évaluation des contraintes
environnementales majeures
Affinage Besoins et Contexte :
Rythmes et niveaux des
besoins, options multi-énergies
Affinage Réglementaire
• Blocage éventuel ex ante,
• Procédures et risques
Affinage des fourchettes sur
les ressources énergétiques
Approche technico-économique
Test terrain :
• Dossier réglementaire éventuel
• Cahier des charges-appel d’offre
• Test, essais et interprétation
Dimensionnement (doublet
de forage, champ de sondes)
Variantes Besoins/Technologies
Élaboration de Dossiers
(Réglementaires, Soutiens)
Livrables
Livrables
Première évaluation
des risques :
• Environnementaux
• Ressource énergétique
Première confrontation
Besoins - Ressources
Conclusion sur pertinence
> Le plus souvent,
déclenche la préfaisabilité
Livrables
Écarts Besoins / Ressources
(dans le temps)
Risques / Contraintes
réglementaires
Soutiens publics possibles
Conclusion sur préfaisabilité
> Besoin ou non
de tests terrain
Rapport complet :
> Base de Décision GTBE
> Implantation des ouvrages
> Procédures réglementaires
> Dossiers de soutien
> Conception des ouvrages
> Plannings
DÉCISION SUR GTBE
Tâches
PERTINENCE
ET PRÉFAISABILITÉ
FAISABILITÉ ET
DIMENSIONNEMENT
DÉTAIL DES OUVRAGES
ET CAHIER DES CHARGES
TRAVAUX
FORAGE
Travaux de test
et essais
Demande de
soutien aux
études
Dossiers pour
les forages
de test
Dossier
réglementaire
finalisé
Étude par les O
administrations K
Demande de
soutien
Investissement
Étude par les
administrations
Dossier
réglementaire
final
O
K
Étapes des procédures réglementaires et dossiers de soutien
Préfecture
de la Région Centre
2007- 2013
RÉCEPTION
ÉTAPES DU PROJET GTBE
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Impact des procédures sur le déroulement
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hpuifsnjrvf!fo!shjpo!Dfousf
)bdujpo!nfof!fo!3119*
La mobilisation des professionnels du sous-sol pour
la qualité de forages géothermiques
Dans le cadre du grand projet “Pôle d’efficacité énergétique” du
Contrat de Projets État Région 2007 – 2013, l’État, la Région
et l’ADEME prévoient le soutien aux trois principaux potentiels
régionaux en matière d’énergie renouvelable, bois-énergie, solaire
et géothermie ainsi qu’un accompagnement à la structuration
de ces filières notamment au travers des actions collectives
d’entreprises.
L’action collective “Forage géothermique en région Centre” a été
bâtie à partir des discussions engagées avec les foreurs régionaux
dans le cadre d’une étude stratégique sur la filière géothermique
basse énergie en région, initiée par la Région Centre et plus
particulièrement grâce à la réunion thématique “forage” du 22 mai
2007. Cette réunion, qui rassemblait une dizaine d’entreprises,
a permis d’établir un diagnostic. Elle a montré que des besoins
importants existaient et que les entreprises étaient motivées.
Les 2 objectifs majeurs de l’action collective ont été :
1. Disposer en région Centre d’une offre d’un niveau de qualité
équivalent à celui atteint par les pays voisins européens (Suisse,
Finlande par exemple), tant sur le forage pour sondes que pour le
forage sur aquifères. Cet objectif est matérialisé par l’attribution
d’une marque aux entreprises adhérant au dispositif qualité :
GÉOQUAL.
2. Convaincre les maîtres d’ouvrages et leurs conseils (bureaux
d’études thermiques notamment) de faire appel à la géothermie
dans leurs appels d’offre. Il s’agit notamment des collectivités,
des promoteurs et des industriels. Une cible régionale d’une
centaine d’opérations par an (hors pavillons individuels) paraît
réalisable, compte tenu de la performance prouvée (coefficient
de performance pouvant atteindre 5) et des soutiens aux
études de faisabilité inscrits dans la convention de partenariat
ADEME / Région.
Les 3 grands axes développés dans l’action collective sont :
• la création d’une marque de qualité (GÉOQUAL)
permettant la promotion du forage géothermique très
basse énergie,
• l’appui technique aux entreprises,
• l’élaboration d’un cadre pour les relations avec les BET
(Bureaux d’Études Thermiques) et installateurs.
Les participants à l’action collective sont des entreprises de
forage et des bureaux d’études sous-sol régionaux qui se
sont mobilisés tout au long de l’année 2008 pour construire une
OFFRE DE QUALITÉ, au plus près du terrain.
Liste des adhérents à l’action collective 2008 :
Gjdif
2
ENTREPRISES GÉOQUAL
CONTACT
TÉLÉPHONE
ADRESSE
AQUAFOR CENTRE
M. Jean-Yves DAUZATS
02 54 20 59 53
ZA des Tabardières - 41350 SAINT-CLAUDE-DE-DIRAY
AQUIFORE
MM. Jean-Marie
et Damien GIRAULT
02 47 58 55 24
6, rue de Beauvais - 37220 TROGUES
BOUDOT FORAGE DBF
M. Yves BOUDOT
02 48 76 20 34
ZA les Grivelles - 18600 SANCOINS
CARNIS FORAGES ORLEANAIS
MM. Didier et Pierre CARNIS
02 38 76 71 71
560, rue de Champdoux - 45560 SAINT-DENIS-EN-VAL
CHAGNON FORAGE
M. Pascal CHAGNON
02 54 76 07 02
165, rue de Loreux - 41200 ROMORANTIN-LANTHENAY
CISSE SARL
M. Emmanuel CISSE
02 43 35 13 09
Z.I. de la Vollerie - 72440 BOULOIRE
EXEAU CENTRE
M. Hervé LECOMTE
02 38 58 30 56
282, Rte Départementale 948 - 45460 BOUZY-LA-FORÊT
GAUDAIS J.B.
M. Jean-Bernard GAUDAIS
02 54 38 35 64
Château Gros - 36500 VENDOEUVRES
PICARDIE FORAGES
M. Michel BONIFACE
03 22 76 65 48
5, rue de Péronne - 80340 MORCOURT
ROBERT FABRICE
M. Fabrice ROBERT
02 38 39 35 57
3, rue Moulin de Villiers - 45480 CHAUSSY
ROBERT Frères
MM. Cédric et Frédéric ROBERT
02 54 44 37 53
2, rue de la Ridenne - 41120 CORMERAY
TOURAINE FORAGE
M. Dominique LUCIER
02 47 26 76 92
40, rue des Granges - 37260 MONTS
VAN INGEN FORAGES
M. Henri VAN INGEN
02 54 37 58 91
Les Grèves - 37290 TOURNON-SAINT-PIERRE
VILLEDIEU Frères
M. Philippe VILLEDIEU
02 37 96 77 11
1bis, rue des Champarts - 28180 DANGEAU
ANTEA INGENIERIE
(Bureau d’Études sous-sol)
M. Jean-Yves AUSSEUR
02 38 64 37 37
3, av. C. Guillemin - BP 6119 - 45061 ORLÉANS Cedex 2
EAU et INDUSTRIE
(Bureau d’Études sous-sol)
M. Dominique CHIGOT
02 38 45 42 42
1121, rue de la Bergeresse - 45160 OLIVET
EDREE
(Bureau d’Études sous-sol)
M. Bruno LECLERC
02 38 64 02 07
101, rue Jacques Charles - 45160 OLIVET
HYDROMINES
(Bureau d’Études sous-sol)
M. Serge COHEN-SKALI
02 54 88 26 01
13, rue Anne Grelat - 41300 SALBRIS
Grâce à l’animation réalisée par la Chambre Régionale de Métiers et de l’Artisanat du Centre, avec l’appui des experts du BRGM et d’EGEE Développement, et le soutien de la Région Centre, de la DRIRE
du Centre et de l’ADEME :
• les entreprises de forages ont élaboré un guide
des bonnes pratiques du forage géothermique,
tant sur sondes que sur nappes, en conformité
avec les réglementations et normes en vigueur,
• leurs compétences ont été évaluées de façon indépendante (audits sur chantier),
• la qualité des relations des entreprises de forage,
tout au long des projets, avec les maîtres d’ouvrages, maîtres d’œuvre et tous les autres professionnels de la filière a donné lieu à un atelier de
travail en mai 2008, qui a permis de définir conjointement les points clés pour la réussite des opérations de géothermie,
• des cahiers des charges types ont été mis au
point pour guider la maîtrise d’ouvrages,
• les engagements à respecter vis-à-vis des clients
ont été matérialisés par une charte.
Guide des bonnes pratiques
Marque :
Groupe de travail : janvier - juin 2008
Groupe de travail : juin 2008
Expertises individuelles
• Engagement par la Charte
• Règlement d’usage
• Contrôles par expertises
juin - juillet 2008
Relations entre acteurs
Cahiers des charges types
2
Préfecture
de la Région Centre
2007- 2013
Gjdif
Groupe de travail : mars - mai 2008
Atelier du 22 mai 2008
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Cette action collective a débouché sur la création
de la marque régionale de qualité GÉOQUAL.
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Qpvs!eft!gpsbhft!hpuifsnjrvft!ef!rvbmju!
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Les objectifs de GÉOQUAL
• Promouvoir et diffuser les bonnes pratiques du forage géothermique,
• Développer la qualité des installations en région Centre,
• Conforter les clients (particuliers et Maîtres d’ouvrages) dans le choix d’un professionnel qualifié.
Pourquoi GÉOQUAL, marque régionale de qualité ?
Parce que votre installation géothermique doit :
• disposer d’une ressource géothermique prélevée selon les règles de l’art, en fonction des conditions géologiques de votre site,
• comporter des ouvrages souterrains à longue durée de vie, construits par des professionnels expérimentés,
• respecter strictement les règles de protection de l’environnement et notamment celles relatives aux ressources en eaux souterraines
et superficielles,
• être réalisée sur la base de descriptifs et de budgets complets et précis, tenant compte de la situation de votre site et de vos besoins
énergétiques moyens et de pointe.
Pourquoi faire appel aux entreprises de forage titulaires de la marque GÉOQUAL ?
• Les entreprises de forage respectent les 10 engagements de la Charte Qualité GÉOQUAL.
• Elles sont titulaires de la marque soit au titre de la technologie des sondes (GÉOQUAL sondes), soit au titre des nappes (GÉOQUAL
nappes), soit au titre des deux (GÉOQUAL sondes et nappes).
• Elles sont auditées à l’entrée, puis une fois tous les trois ans, par les experts du BRGM (GÉOQUAL sondes est obtenue sur la base de
l’adhésion à Qualiforage, démarche qualité foreur ADEME-EDF-BRGM).
Où trouver une entreprise GÉOQUAL ?
La liste des entreprises titulaires de la marque GÉOQUAL est disponible sur les sites :
• de la région Centre : www.energies-centre.regioncentre.fr
• www.geothermie-perspectives.fr
Gjdif
3
• de la Chambre Régionale de Métiers
et de l’Artisanat du Centre : www.crma-centre.fr
Charte GÉOQUAL pour les entreprises de FORAGE
Élaborée en concertation avec les experts nationaux du BRGM, cette charte engage les foreurs sur dix points clés.
1. Disposer au sein de son entreprise des compétences professionnelles nécessaires, résultant au minimum d’une pratique confirmée
du forage vertical, telle que prévue par le règlement de la marque.
• les options sur les fournitures et tests prévus par le guide des
bonnes pratiques applicables à la marque et notamment un pompage
longue durée réalisé conformément à la norme expérimentale
NF X10-999,
2. Ne mettre en œuvre que des matériels et équipements adaptés à
la réalisation d’ouvrages souterrains de géothermie très basse
énergie, permettant de respecter les réglementations ainsi que
le guide des bonnes pratiques applicables à la marque. Ne soustraiter les travaux de forage et de construction des infrastructures
souterraines qu’à des entreprises titulaires de la présente marque, ou
pouvant justifier de son équivalent.
• les conditions d’interventions éventuelles sur l’ouvrage postérieurement
à la réception.
3. Être à jour de ses obligations légales, sociales et fiscales, et
disposer d’une garantie de responsabilité couvrant explicitement
l’activité de forage et réalisation d’ouvrages souterrains pour la
géothermie très basse énergie.
4. Assurer auprès du client un rôle de conseil et pour cela :
• L’assister dans le choix des solutions géothermiques les mieux
adaptées aux besoins thermiques qu’il lui aura communiqués,
compte tenu de la ressource locale géothermique espérée et des
contraintes connues du site,
• L’informer sur les démarches nécessaires, notamment au titre
du Code minier et du Code de l’environnement, ainsi que sur les
conditions d’octroi des aides publiques et des incitations fiscales
en vigueur. Au besoin, effectuer pour son compte, certaines de ces
démarches.
5. Soumettre au client un devis descriptif écrit, détaillé et complet,
de l’ouvrage souterrain proposé, en fixant un délai de réalisation,
des termes de paiement et des conditions de garantie légale, et
faisant apparaître de façon distincte :
• la présente Charte en annexe,
6. Une fois l’accord du client obtenu (devis cosigné), réaliser l’ouvrage
commandé, dans le respect du guide de bonnes pratiques
professionnelles applicables à la marque, ainsi que des normes
et textes réglementaires applicables, selon les prescriptions
prévues au devis.
7. Procéder à la réception des travaux en présence du client ou de
son représentant, selon le protocole défini par le guide de bonnes
pratiques professionnelles applicables à la marque. Lui remettre
en outre à la réception tous les documents prévus par ce guide
et notamment :
• le descriptif de l’ouvrage,
• le compte-rendu de fin de travaux,
• les conditions éventuelles de garantie et d’entretien/maintenance
lorsque les équipements fournis le justifient (cas des pompes de
relevage par exemple),
• tous les dossiers requis par la réglementation.
8. Remettre au client une facture descriptive détaillée et complète
de la prestation, qui distingue a minima le poste “fourniture
d’équipements”, et le poste “main-d’œuvre », et comporte une
désignation précise des équipements fixes, mobiles, installés, et
références exactes de leur certification éventuelle. Fournir en outre
toute attestation signée dont le client aurait besoin pour faire
valoir ses droits aux primes publiques et crédits d’impôt.
• les conditions requises pour un bon déroulement du chantier,
• les limites de fournitures avec les autres corps de métier,
• les tests minimum obligatoires des ouvrages réalisés imposés
par la marque :
- épreuves de mise sous pression pour les opérations sur sondes,
conformément à la norme NF X10 -970 ,
- pour les opérations sur nappes, pompage par paliers (3 paliers de
1 heure), suivi d’un pompage de 12 heures à débit constant,
9. Sur simple notification de l’organisme chargé de la gestion de la
marque, favoriser toute opération de contrôle que cet organisme
ou son mandataire souhaiterait effectuer sur ses ateliers et
chantiers, aux fins d’examiner les conditions de mise en œuvre et de
réalisation des prestations.
10. Être à jour des cotisations annuelles.
Pourquoi faire appel aux bureaux d’études sous-sol
titulaires de la marque GÉOQUAL ?
Extraire la chaleur du sous-sol nécessite une forte expertise, concernant aussi bien la connaissance des différentes couches et
de leurs potentiels, que la maîtrise des conditions d’extraction (ingénierie des forages, réglementations). Les BE Titulaires de la
marque :
• Respectent les 10 engagements de la Charte Qualité GÉOQUAL,
• Réalisent des études sous-sol générales, et, pour certains, des missions d’ingénierie sous-sol (mission de maîtrise d’œuvre),
• Disposent de compétences éprouvées et de références probantes en géologie, hydrogéologie, réglementation, conception et pilotage
d’opérations de forages, en particulier dans le domaine de la géothermie très basse énergie.
En fonction de leurs compétences respectives dans les projets de géothermie sur nappe et/ou sur sondes verticales,
ils pourront vous assurer les meilleurs conseils et réalisations dans les principales missions suivantes :
• Assistance à maîtrise d’ouvrage
• Coordination des différents acteurs d’une opération (voir la fiche 9)
• Préfaisabilité géologique et hydrogéologique
• Faisabilité et dimensionnement des installations souterraines (voir la fiche 10) : caractéristiques des forages ; dimensionnement
des doublets sur nappe pompage/réinjection ; dimensionnement des sondes géothermiques verticales et des champs de sonde
• Établissement de cahiers des charges pour les travaux et tests sur les forages d’eau ou sondes géothermiques verticales (voir la fiche 11)
• Élaboration des documents accompagnant les demandes autorisation ou déclaration (en application notamment du Code minier et
du Code de l’Environnement) : document ou note d’incidence
• Interprétation des pompages d’essai, test d’absorption, diagraphies en forage, analyses…
• Recommandations pour la souscription à la garantie AQUAPAC
• Information sur les possibilités d’aides financières des collectivités ou entreprises : ADEME, Conseil Régional, FEDER, Fonds Chaleur
Renouvelable…
Où trouver une entreprise GÉOQUAL ?
La liste des entreprises titulaires de la marque GÉOQUAL est disponible sur les sites :
• de la région Centre : www.energies-centre.regioncentre.fr
• www.geothermie-perspectives.fr
• de la Chambre Régionale de Métiers et l’Artisanat du Centre : www.crma-centre.fr
Charte GÉOQUAL pour les BE sous-sol
2. Lors de ces missions :
- Prendre en compte l’ensemble des réglementations applicables,
notamment en alertant les Clients Maîtres d’Ouvrage, les Maîtres
d’œuvre, les Installateurs et les Foreurs sur leurs obligations légales,
- Respecter les bonnes pratiques et règles de l’art en matière
géothermique, telles que définies par les normes, par les
réglementations et par les organismes de référence tels que le BRGM,
le CSTB et l’ADEME, notamment en ce qui concerne :
• les analyses et évaluations des sous-sols à des fins géothermiques,
• les protocoles de mesure et d’essais,
• la conception des ouvrages souterrains,
• le choix et la mise en œuvre des techniques de forages, l’implantation des ouvrages (forages d’eau pour PAC géothermique,
ou sondes géothermiques verticales).
5. Soumettre au client un devis descriptif écrit, détaillé et complet,
accompagné de la présente charte, et faisant ressortir chaque
prestations :
6. Une fois l’accord du client obtenu (devis cosigné), réaliser la mission
conformément au devis.
7. Si la mission le prévoit, procéder à la réception des travaux selon
un protocole précis, tel que défini dans le cahier des charges de
la mission ou à défaut selon les règles de l’art et bonnes pratiques
mentionnées au §2 de la présente charte. Les opérations de réception
devront aboutir dans tous les cas à la remise au client.
8. Remettre au client une facture descriptive détaillée et complète
de la prestation, faisant apparaître notamment les éléments requis
pour les missions justiciables d’un soutien public. Fournir en outre
toute attestation signée dont le client aurait besoin pour faire valoir
ses droits.
9. Sur simple notification de l’organisme chargé de la gestion de la
marque, favoriser toute opération de contrôle que cet organisme
ou son mandataire souhaiterait effectuer au titre de la marque.
10. Être à jour des cotisations annuelles.
3. Être à jour de ses obligations légales, sociales et fiscales, et
disposer d’une garantie de responsabilité couvrant explicitement le
champ de la géothermie très basse énergie, selon les cas :
• soit uniquement pour les missions d’études,
• soit incluant les missions d’ingénierie propres à la Maîtrise d’Œuvre.
4. Assurer pour le client tout ou partie des missions suivantes :
• Supervision des travaux,
• Information et assistance sur les démarches et études
réglementaires nécessaires, notamment au titre du Code de la
Santé Publique, du Code Minier et du Code de l’Environnement.
Au besoin, les effectuer pour le compte du Client.
Gjdif
• Conception des ouvrages et systèmes souterrains,
3
• Détermination des potentiels espérés du sous-sol d’un site et de
leurs perspectives de valorisation, et notamment :
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1. Disposer au sein de son entreprise des compétences
professionnelles nécessaires pour les missions d’Études et
d’Ingénierie relatives aux forages, ouvrages et équipements souterrains
destinés à la géothermie très basse énergie. Ces compétences
résultent au minimum d’une pratique confirmée de telles missions,
comme le prévoit le règlement de la marque. À ce titre, l’entreprise
s’engage à fournir annuellement la liste des références et certificats
de capacité obtenus.
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GÉOQUAL est une marque gérée par la Chambre Régionale de Métiers et de l’Artisanat
du Centre (CRMAC) et le BRGM, avec le soutien de :
• la Région Centre,
• l’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie (ADEME)
• la Direction Régionale des Entreprises, de la Concurrence, de la Consommation,
du Travail et de l’Emploi (DIRECCTE)
La marque GÉOQUAL est en cohérence avec les dispositifs existants et en cours
d’élaboration au niveau national.
Les titulaires :
• sont des entreprises régionales ou qui interviennent régulièrement en région Centre,
• respectent les engagements de la charte GÉOQUAL,
• possèdent des compétences et des bonnes pratiques reconnues,
• sont contrôlés par les experts du BRGM.
Le contrôle des entreprises
• seules des entreprises préalablement expertisées bénéficient de la marque,
• le droit d’usage de la marque est accordé pour 3 ans par un comité d’attribution sur la base d’une expertise réalisée sur le terrain par le
BRGM ; il est soumis ensuite :
- à un contrôle annuel administratif et commercial,
- à une expertise technique triennale indépendante.
PREMIÈRE ADHÉSION
Exigences administratives :
- Identité du responsable légal
RENOUVELLEMENT ANNUEL
RENOUVELLEMENT TRIENNAL
Exigences administratives :
Justification de renouvellement pour les
assurances
Exigences administratives :
Exigences techniques et commerciales,
vérifiées par interrogation de clients :
Exigences techniques vérifiées par expertise
sur place du BRGM :
Identiques à celles d’une première adhésion
- Inscription au Registre du Commerce
ou au Répertoire des Métiers ou KBIS
- Engagement sur l’honneur du respect
des obligations sociales et fiscales
- Justification de souscription d’assurances
Gjdif
4
Exigences techniques, vérifiées par expertise
sur place du BRGM :
- Respect des règles de bonnes pratiques
- Rôle de conseil
- Présence d’un chef foreur expérimenté
(exercice depuis au moins 3 ans sur un
minimum de 50 chantiers, ou disposant
d’un certificat de qualification
professionnelle)
- Remise de devis et de factures détaillés
- Pour la marque au titre des sondes,
l’entreprise devra posséder la marque
QUALIFORAGE
- Utilisation de matériels appropriés au forage
géothermique
- Limitation de la sous-traitance à des foreurs
ayant la marque ou son équivalent
- Réception des ouvrages, remise du
dossier de fin de travaux et du dossier
règlementaire selon le protocole de la
marque
Suivi d’activité annuel
Identiques à celles d’une première adhésion
Exigences commerciales :
Identiques à celles du renouvellement annuel
Instruction du Dossier de Demande
FOREUR
BE sous-sol
CRMA Centre
Présentation générale de
la marque, de ses critères
d’attribution et du dossier
d’adhésion
Transfert du dossier
d’adhésion au foreur/BE
FOREUR / BE
Rempli et retourne
le dossier
d’adhésion
CRMA Centre
Contrôle de la complétude du
dossier d’adhésion
Transfert du dossier au BRGM
Paiement des
frais de gestion
BRGM
Instruction technique des dossiers
d’adhésion. Note de retour à la CRMA
sur la conformité des dossiers et la
sélection des entreprises
à auditer
GÉOQUAL SONDES
COMITÉ D’ATTRIBUTION
GÉOQUAL EAU
Attribution de la marque
conformément au résultat de l’audit
et suivant la complétude du dossier
de la marque demandée
Procédure
QUALIFORAGE
Dossier non
conforme ou à
compléter
CRMA Centre
Finalisation du dossier
pour passage
en comité
Dossier
Dossier non
conforme ou à
compléter
BRGM
Visible Expert
dans les 3 mois
CRMA Centre
Mise à jour
du dossier
BRGM
Visible Expert
COMITÉ D’ATTRIBUTION
Réserves
CRMA Centre
Mise en attente
BRGM
Contre-visite ou contrôle
sur pièces selon les cas
4
Renouvellement
tous les 3 ans
ACCORD
Gjdif
Foreur/BE
bénéficie de
l’animation
annuelle
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Renouvellement Triennal
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Principes généraux de la géothermie
Du grec gêo (terre) et thermos (chaud), la géothermie consiste à
exploiter la chaleur stockée dans le sous-sol, ce qui représente un
potentiel considérable : 1 km2 de roche, sur une profondeur de 10 km,
renferme en moyenne une quantité d’énergie équivalant à 15 millions
de Tonne Equivalent Pétrole (TEP)1. Ses usages sont aussi bien le
chauffage, le rafraîchissement, que l’utilisation directe de la chaleur et
la production d’électricité.
L’accroissement de température, fonction de la profondeur, est appelé
“gradient géothermique”. En France, le gradient est en moyenne
de 3,3 °C/100 m (il varie de 10 °C/100 m dans le nord de l’Alsace à
seulement 2 °C/100 m au pied des Pyrénées).
La valorisation de la géothermie superficielle par les pompes à chaleur
La géothermie superficielle par les pompes à chaleur exploite l’énergie
contenue dans les terrains ou aquifères peu profonds (en général
< 100 m) pour produire chaleur et/ou froid. La température exploitée
est inférieure à 30 °C (généralement comprise entre 9 et 15 °C).
À ces niveaux, il faut recourir aux pompes à chaleur (PAC) pour extraire
l’énergie : on parle alors de géothermie très basse énergie (TBE). Les
PAC peuvent fonctionner sur des dispositifs d’échange et d’extraction
d’énergie avec le sous-sol (capteurs horizontaux, de profondeur
inférieure à 2 m, capteurs verticaux, de profondeur généralement
inférieure à 100 m), l’eau souterraine des aquifères peu profonds
(forages de pompage), les eaux superficielles ou l’air (intérieur ou
extérieur de l’habitat).
Gjdif
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Spécificités de la géothermie en région Centre
Les couches géologiques sédimentaires du
Bassin parisien y forment un empilement
plus ou moins régulier, appuyé sur le socle
cristallin du Massif Central. Elles dessinent
des arcs successifs composés de formations géologiques de nature différente - grès
du Trias, calcaires du Jurassique, sables
et craie du Crétacé, calcaires de Beauce constituant autant de réservoirs aquifères
sièges de la ressource géothermale de la
région Centre : les coupes géologiques cicontre en schématisent la répartition (axes
horizontaux en km, axes verticaux en m).
Coupes géologiques ouest-est et nord-sud
(1) La chaleur dégagée par notre globe a pour origine le refroidissement de son noyau, mais également la désintégration des éléments radioactifs présents dans ses roches : uranium, thorium, potassium, etc.
90 % de l’énergie dissipée provient en effet de ce mécanisme.
(2) Le flux d’énergie à l’origine de ce gradient est de l’ordre de 60 mW/m2, valeur parfois nettement supérieure dans certaines zones instables du globe, et peut varier fortement même dans les zones continentales
stables.
Ce contexte géologique et hydrogéologique offre un important potentiel pour les exploitations en géothermie très basse énergie, aussi bien via les
eaux souterraines (pompes à chaleur alimentées par forages d’eau) que via les terrains3 (sondes géothermiques verticales) :
VIA DES FORAGES D’EAU :
Près de la moitié de la surface du territoire de la région Centre
(46 %) présente une productivité géothermale jugée FORTE, permettant des opérations géothermiques conséquentes, et 45 % présentent une productivité géothermale jugée MOYENNE, permettant des
opérations géothermiques adaptées à du pavillon. Seulement 9 % du
territoire ne se prêtent pas à la géothermie sur nappe.
L’Atlas des ressources géothermales des aquifères superficielles en
région Centre4 est un outil d’aide à la décision élaboré par le BRGM
pour l’ADEME, EDF et La Région Centre orientant les professionnels
sur le potentiel géothermique très basse énergie de ces aquifères.
Carte des potentiels thermiques des nappes
en région Centre
Puissance thermique disponible dans les nappes - Hypothèse basse,
exprimée en KW thermique, pour 6 °C de puisement sur la ressource.
VIA DES CAPTEURS VERTICAUX :
La quasi-totalité du territoire de la région Centre permet l’exploitation
par capteurs verticaux. Pour une même profondeur de forage, la
productivité varie principalement en fonction de la nature des terrains
(couches géologiques) et de leur caractère aquifère (terrain saturé en
eau ; perméabilité).
(3) À noter qu’en région Centre, le potentiel géothermique pour extraction d’énergie via les sondes géothermiques n’a pas encore été cartographié. On peut en revanche souligner qu’une sonde peut être implantée dans
presque la totalité des terrains (excepté les terrains fortement fissurés ou présentant des zones de perte).
(4) Atlas disponible sur www.geothermie-perspectives.fr
Gjdif
5
Des aides financières
sont disponibles
pour vos projets :
Pour plus de renseignement
voir la fiche 12
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Source : BRGM - Atlas des ressources géothermales des aquifères superficielles en région
Centre.
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Principe général
À partir de 20 m, la température du sous-sol est constante et ne
dépend plus des variations de la température de l’air entre le jour et
la nuit ou d’une saison à l’autre. La température entre 20 et 100 m est
comprise entre 9 et 15 °C selon les zones géographiques (et l’altitude)
et augmente d’environ 3,3 °C/100 m (gradient géothermique).
Température (°C)
9
10
11
12
13
14
Gradient géothermique
15
0
20
60
80
100
Profondeur (m)
40
120
140
160
Une sonde géothermique verticale est un échangeur de chaleur
installé verticalement dans un forage de l’ordre d’une centaine de
mètres de profondeur : un fluide caloporteur, de qualité alimentaire
(eau additionnée d’antigel1), circule en circuit fermé entre la pompe
à chaleur et le forage, assurant l’extraction de la chaleur du sous-sol
(par conduction), son transport (grâce à une pompe de circulation),
et sa restitution au plancher chauffant à l’aide de la pompe à chaleur
(PAC).
Émetteur basse température
(plancher chauffant)
Pompe à chaleur (PAC)
Gjdif
6
Sonde géothermique verticale : tube
polyéthylène haute densité dans
lequel circule, en circuit fermé, un
liquide caloporteur (bleu : froid, sortie
PAC ; rouge : chaud, entrée PAC)
(1) Généralement du monopropylène
Construction et fonctionnement
Un ou deux forages d’un diamètre généralement compris entre
100-180 mm sont réalisés à proximité du bâtiment à chauffer. Leur
profondeur dépend du volume des locaux à chauffer/rafraîchir et du
type de terrain.
Dans le forage terminé, on insère une boucle formée de 2 tubes de
polyéthylène haute densité (PEHD) en forme de U et de diamètre 25,
32 ou 40 mm. L’espace annulaire entre les boucles et les parois du
forage est rempli avec un mélange à base de ciment conducteur et de
bentonite2, afin d’assurer un bon contact entre les tubes et la paroi du
forage.
Collecteur en forme d’Y
Tube d’injection du ciment, diamètre 25 mm
Manchon électrosoudable en tête de sonde
Pied de sonde double U
Pot de décantation éventuel
Poids pour lester la sonde et faciliter sa mise en place
Cimentation avec un coulis de ciment-bentonite
spécialement adapté à la géothermie
Ces sondes peuvent être installées dans pratiquement tous les types
de sous-sol.
L’installateur peut choisir de réaliser 1 ou plusieurs forages selon les
besoins énergétiques du logement et en fonction des terrains. Il est
important, pour pérenniser le fonctionnement de l’installation dans le
temps et ainsi éviter d’appauvrir énergétiquement le sous-sol, que les
forages respectent une distance minimale de 10 mètres. Dans le cas
de bâtiments tertiaires ou de petits collectifs par exemple, un champ de
sondes sera réalisé.
L’espacement et la profondeur des sondes seront dimensionnés par un
bureau d’études spécialisé.
Domaines d’application
Particulièrement bien adapté au chauffage basse température3,
ce type d’installation permet d’assurer toute la saison de chauffe
pour l’habitat individuel, et peut également fournir l’eau chaude
sanitaire (seule ou couplée avec une autre énergie, comme le solaire
par exemple). De plus, elle peut être conçue, sans surcoût, pour
fournir un rafraîchissement l’été.
Pour des immeubles d’habitation ou des bâtiments tertiaires, la même
technologie peut être mise en œuvre mais avec un plus grand nombre
de sondes ; on parle alors de champ de sondes géothermiques.
(2) On appelle cette opération « la cimentation », opération qui permet le transfert de chaleur par contact direct entre les tubes de la sonde et les terrains. Elle assure également l’étanchéité du forage et la protection des eaux
souterraines contre les infiltrations de surface ou l’intercommunication entre plusieurs
(3) Type plancher chauffant, radiateur basse température (eau de chauffage < 30 °C)
Mise en place d’une sonde verticale (GÉOFORAGE ALSACE)
Ordres de grandeur
NOMBRE ET LONGUEUR DE FORAGE
En fonction des caractéristiques géologiques et climatiques locales,
une sonde de 100 m de profondeur ou deux sondes géothermiques de
50 m de profondeur conviennent pour chauffer, par plancher chauffant,
une maison d’environ 100 m2 habitables et de soutirer aux terrains une
puissance totale de 5 kW, soit une puissance linéaire par mètre de
sonde de 50 W.
INVESTISSEMENT4
145 à 185 € par m2 chauffé.
COÛT DE FONCTIONNEMENT4
2,3 à 3,5 € TTC par m2 et par an.
La sonde géothermique verticale induit un coût d’investissement non négligeable,
mais offre l’avantage d’une emprise au sol minimum, d’une jouissance du sol
sans contrainte et un rendement annuel de la PAC très favorable.
EXEMPLE DE RÉALISATION :
L’ADEME réalise des suivis d’installations de PAC chez des particuliers de façon à évaluer les performances de ces systèmes en situation
réelle.
Un exemple standard est celui d’une maison individuelle de 175 m2 située à Vaugneray (Rhône) et construite en 2002.
Cette habitation est chauffée par une PAC eau glycolée/eau d’une puissance thermique de 10,6 kW et utilise 2 sondes géothermiques de
80 m de profondeur pour soutirer cette puissance aux terrains, soit ~66 W par mètre linéaire de sonde, pour alimenter un plancher chauffantrafraîchissant.
Sur la période de suivi, d’octobre 2003 à septembre 2004, le COP annuel moyen mesuré a été de 3,1 (pour un COP nominal de la machine
de 3,8) et le coût du chauffage de seulement 2,1 € HT/m2, soit 367,5 € HT pour 175 m2. L’énergie électrique consommée pour le chauffage
a été de 32 kWh/m2, soit de 5 600 kWh pour 175 m2. Ce coût est très faible par rapport aux valeurs rencontrées usuellement pour d’autres
modes de chauffage.
L’appoint électrique a représenté moins de 0,5 % de la consommation totale de chauffage. Sur cette année de mesure, le CO2 évité par
rapport à un système de chauffage par chaudière gaz a été de 2,7 tonnes.
Ces valeurs sont représentatives de PAC installées dans de l’habitat neuf. Dans le cas de rénovation, on rencontre habituellement des COP
moyens annuels de 2,5 à 2,6.
(ADEME, N°1 Bâtiment, Économie d’énergie, 2007)
(4) Données ADEME, 2006
Informations complémentaires
Une liste des foreurs engagés dans QUALIFORAGE, démarche
qualité foreurs ADEME-EDF-BRGM pour la réalisation des forages
pour sondes géothermiques, est accessible sur :
http://www.geothermie-perspectives.fr
L’ADEME propose un guide pratique Pompes à Chaleur géothermique
à l’usage des particuliers :
http://www.ademe.fr/particuliers/Fiches/pacg/rub3.htm
Le site de l’Association Française pour les Pompes à Chaleur (AFPAC) :
http://www.afpac.org
Pour le choix des pompes à chaleur, la marque NF PAC, mise en œuvre
par l’AFPAC est délivrée par l’AFAQ-AFNOR, certification permettant
de vérifier la conformité des pompes à chaleur aux différentes normes
en vigueur, françaises, européennes et internationales ainsi que le
respect des performances :
http://www.certita.org/referentiel_integral.html
Pour les particuliers : les pompes à chaleur géothermiques sont
éligibles au crédit d’impôts et peuvent bénéficier d’aides locales, les
Espaces Info-Energie peuvent vous préciser les dispositifs régionaux
en place :
http://www.ademe.fr/particuliers/PIE/infoenergie2.html
Gjdif
6
Pour les autres bâtiments : les opérations de géothermie très basse
énergie peuvent donner lieu à des soutiens de l’ADEME et du Conseil
Régional.
http://www.regioncentre.fr/
http://www.ademe.fr/centre/
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L’appellation QualiPAC a été créée par l’AFPAC en 2007, dans le but
de faciliter la mise en relation des particuliers avec des installateurs de
pompe à chaleur :
http://www.afpac.org/qualite-installateurs-qualipac.php
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Principe
La température de l’eau souterraine des formations aquifères est
identique à celle du terrain qui la contient.
En France, la température de l’eau souterraine peu profonde (20 à
100 m) est généralement comprise entre 9 et 15 °C : cette eau
souterraine, à température plus ou moins constante tout au long
de l’année, peut servir de source de calories pour alimenter une pompe
à chaleur eau/eau.
Construction et fonctionnement
L’eau souterraine est prélevée par un puits de pompage ou un forage
d’eau : une fois passée dans la pompe à chaleur (via un échangeur),
elle doit, sauf exceptions1, être réinjectée dans sa formation géologique
d’origine à l’aide d’un second forage dit de réinjection (on parle alors
de doublet de forage).
Différentes techniques de forage adaptées aux types de terrains (meubles
ou consolidés) et à la profondeur du forage sont utilisables.
Pour un fonctionnement pérenne et fiable de la PAC, le forage
d’exploitation doit être réalisé en tenant compte des caractéristiques
propres du terrain, avec un choix d’équipements et de matériaux
appropriés. Une fois réalisé et équipé, le forage doit être testé (pompage
d’essai) pour confirmer ses caractéristiques d’exploitation.
SCHÉMA DE PRINCIPE DU DOUBLET DE FORAGE ET DE LA POMPE À CHALEUR (PAC)
Pompage
Rejet
Q enr
Echangeur
La pompe à chaleur fonctionne selon le cycle thermodynamique suivant :
Gjdif
7
Nappe Souterraine
• la chaleur absorbée au milieu extérieur (eau souterraine ou sondes géothermiques
est transférée au circuit de la PAC par un échangeur (évaporateur) dans lequel
un fluide frigorigène se vaporise à basse température ;
• le compresseur de la PAC (entraîné par un moteur électrique) comprime cette
vapeur à haute pression ;
• par l’échange thermique entre le condenseur et le milieu extérieur (= production
de chaleur) la vapeur repasse à l’état liquide ;
• le détendeur assure le passage du fluide liquide de la haute pression à la basse
pression.
(1) Il faut une autorisation pour rejeter dans un réseau, un cours d’eau, un lac… qui sont très protégés.
Fonctionnement en mode chauffage
Fonctionnement en mode climatisation
Fonctionnement en mode rafraîchissement direct (by-pass PAC)
Réinjection
La préservation des ressources en eau
conduit à privilégier la réinjection (dans
la même nappe) des flux prélevés :
• ceci est impératif dans les Zones de
Répartition des Eaux (ZRE), ainsi que
pour tout projet soutenu par le Fonds
Chaleur ou par les fonds régionaux,
• les collectivités locales et les préfets,
à leur initiative, imposent également la
réinjection pour interdire ou limiter les
rejets en surface.
En fonctionnement d’hiver, la pompe à chaleur géothermique prélève la chaleur contenue dans l’eau souterraine et restitue la chaleur à une
température utilisable dans le circuit de chauffage du bâtiment (air, boucle d’eau, chauffage au sol).
En fonctionnement d’été, une pompe à chaleur réversible permet (en mode rafraîchissement) de prélever l’énergie excédentaire à l’intérieur
du bâtiment et de transférer la chaleur excédentaire (chaleur prélevée + la chaleur issue de la puissance du compresseur) dans l’eau
souterraine.
Une autre option est le rafraîchissement direct, qui consiste à utiliser directement (avec interposition d’un échangeur) l’eau de la nappe pour
assurer le rafraîchissement. On by-pass ainsi la pompe à chaleur. Enfin, le fonctionnement en “thermofrigopompe” permet la production
simultanée de chaud et de froid (destinés aux appareils terminaux qui assurent le traitement d’ambiance des différentes parties du bâtiment).
L’eau souterraine constitue la source d’énergie sur laquelle la production vient puiser le chaud ou le froid nécessaire.
Forage d’eau – Van Ingen forages
Domaines d’application
Ce type d’installation permet d’assurer la totalité des besoins de
chauffage d’une habitation, d’un bâtiment collectif ou tertiaire, ou
encore des bâtiments commerciaux (type supermarché, par exemple) ;
il peut également fournir l’eau chaude sanitaire.
En été, l’eau souterraine permet une fonction de rafraîchissement, par
simple circulation de l’eau dans un plancher chauffant/rafraîchissant ou
via un aérotherme. Les PAC réversibles sur eau souterraine peuvent
également assurer les besoins de climatisation des bâtiments.
La réalisation d’un ou plusieurs forages augmente le coût
d’investissement, mais offre une emprise au sol minimum et des
conditions de fonctionnement de la PAC très favorables au cours des
saisons.
Ordres de grandeur
Un débit d’eau souterraine de l’ordre de 10 m3/h permet, avec une PAC
ayant un COP de l’ordre de 3,3, de fournir une puissance de 100 kW en
mode chauffage (avec un delta de la température prélevée/rejetée de
6 °C), ou en climatisation avec une PAC réversible (avec un delta T°C
restitué de 11 °C). Un débit compris entre 1 à 2 m3/h permet d’assurer
les besoins de chauffage d’un pavillon individuel de l’ordre de 150 m2.
Forage d’eau – Entreprise CARNIS
Pour un fonctionnement en rafraîchissement direct (free cooling), le
débit nécessaire sera plus important car le différentiel de température
est plus faible, de l’ordre de 3 °C. En revanche, les coûts de fonctionnement seront plus bas (la PAC ne fonctionnant pas).
EXEMPLE DE RÉALISATION :
Depuis 25 ans, le Palais des Congrès de Blois (ancienne Halle aux Grains, rénovée en 1985 et dotée d’une extension) est équipé d’une
installation de chauffage et climatisation par Pompe à Chaleur sur nappe phréatique, avec en complément une chaudière électrique.
Le bâtiment a une surface de 3 720 m2 (dont un hémicycle de 630 places et une grande halle de 950 m2).
Un forage de captage (70 m) alimente le système avec de l’eau à 13°. L’eau est restituée à la nappe par un forage de réinjection.
Le forage a été réalisé en 2 phases :
- Percement jusqu’à l’argile et étanchéité par gaine ciment afin de ne pas mettre en communication la nappe de calcaire de Beauce et celle de la craie,
- Percement de la nappe de la craie, installation d’un tube crépiné et remplissage extérieur en gravier pour filtration.
Le système de pompe à chaleur est constitué de deux compresseurs à deux étages chacun, et d’un échangeur à plaques.
En fonctionnement hivernal, la puissance de chauffage est de 440 kW, avec un régime de température de 38° à 45 °C.
En fonctionnement estival, la puissance frigorifique est de 340 kW, avec un régime de température de 6° à 11 °C.
La chaudière électrique modulable d’appoint a une puissance de 420 kW.
Informations complémentaires
http://www.geothermie-perspectives.fr/
Guide pratique ADEME : “Pompes à Chaleur géothermiques à l’usage
des particuliers” :
http://www.ademe.fr/particuliers/Fiches/pacg/rub3.htm
Pour les autres bâtiments : les opérations de géothermie très basse
énergie peuvent donner lieu à des soutiens de l’ADEME et du Conseil
Régional :
http://www.regioncentre.fr/
http://www.ademe.fr/centre/
Le site de l’Association Française pour les Pompes à Chaleur (AFPAC) :
http://www.afpac.org/
L’appellation QualiPAC a été créée en 2007, dans le but de faciliter la mise
en relation des particuliers avec des installateurs de pompe à chaleur :
http://www.afpac.org/qualite-installateurs-qualipac.php
Guide technique Pompes à chaleur géothermiques sur aquifère.
ADEME, BRGM, EDF (2008), 72 pages. Éditions du BRGM.
http://brgm.fr/
Gjdif
Pour les particuliers : Les pompes à chaleur géothermiques sont
éligibles au crédit d’impôts et peuvent bénéficier d’aides locales, les
Espaces Info-Energie peuvent vous préciser les dispositifs régionaux
en place :
http://www.ademe.fr/particuliers/PIE/infoenergie2.html
7
Pour le choix des pompes à chaleur, la marque NF PAC est délivrée
par l’AFAQ-AFNOR. Certification permettant de vérifier la conformité
des pompes à chaleur aux différentes normes en vigueur, françaises,
européennes et internationales ainsi que le respect des performances :
http://www.certita.org/referentiel_integral.html
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La fiabilité de l’installation est très forte :
- Pompes de relevage des forages remplacées en 1994 (40 m3/h), 1997 (20 m3/h),
puis 2009 (20 m3/h).
Le remplacement de 1997 est dû à une usure prématurée due à un fonctionnement
par saccades.
- Remplacement d’un des deux compresseurs de la pompe à chaleur en 2006.
Consommation annuelle de l’installation (2003) : 558 450 kWh
Pompes de forage : 95 506 kWh
PAC + Pompes de circulation : 462 300 kWh
Chaudière électrique : 646 kWh
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La Maison d’Accueil Rural pour Personnes Âgées (MARPA)
de Nesploy accueillera 22 logements pour personnes âgées
(température de consigne à 21 °C), avec des parties communes.
Pour ce bâtiment HQE, le maître d’ouvrage a opté pour un ensemble
de solutions à hautes performances environnementales pour la
construction et les besoins énergétiques. Ainsi, cet établissement
pourra être labélisé THPE.
Les choix technologiques ont été motivés par la volonté du Maître
d’ouvrage d’utiliser des énergies renouvelables, sur les orientations
de l’architecte. Les dimensionnements et les suivis de travaux
ont été effectués par un bureau d’études fluides et deux bureaux
d’études sous-sol. Le projet a bénéficié de l’aide financière conjointe
de l’ADEME et de la Région Centre.
Le contexte géologique et la disponibilité en terrain ont conduit à
retenir les technologies suivantes :
• pour le chauffage : le procédé par pompe à chaleur sur nappe
avec création de 2 forages, le premier pour le pompage, le
second pour la réinjection des eaux pompées,
• pour la production d’eau chaude sanitaire : des capteurs
solaires thermiques,
• la ventilation et le rafraîchissement des locaux sont assistés
par un dispositif de puits provençal.
Description générale
Gjdif
8
Commune
NESPLOY – Loiret
Maître d’ouvrage / Maître d’œuvre
HAMOVAL / V. BOURGOIN (Architecte) ; ENERTEK centre (B.E. Fluides)
Bureaux d’Études sous-sol
ANTEA (préfaisabilité géologique) ;
EAU & Industrie (faisabilité hydrogéologique + Maîtrise d’œuvre sous-sol)
Usage / Procédé
Chauffage / Géothermie sur nappe avec pompe à chaleur (PAC)
Type de bâtiment
Habitat collectif neuf (Maison de retraite)
Surface à chauffer
1 400 m2
Puissance installation
59 kW
Année d’installation
2008 (mise en service en janvier 2009)
Déperditions thermiques totales
51,1 kW
Type de PAC
PAC eau/eau
Type d’émetteurs
Planchers chauffants
Prélèvement géothermique
Deux forages sur nappe (doublet : pompage/injection)
Appoint
Non
Autres technologies d’ENR utilisées
Eau chaude sanitaire produite par 23 m2 de capteurs solaires thermiques
Ventilation et rafraîchissement assistés par puits provençal
Dimensionnement PAC
Puissance Nominale installée (kW)
59 kW
Puissance appoint
0
COP nominal de la Pompe à Chaleur
3,41
Puissance absorbée par la PAC
17,3 kW
Durée annuelle de fonctionnement
4 500 h
Besoins énergétiques annuels
101 200 kWh
Couverture des besoins par la PAC
100 %
Entreprise de forage
EXEAU Centre
Descriptif des travaux de forages
2 forages
Technique de forage : Rotary
Profondeur des forages : 90 mètres
Diamètres (utiles) des forages : 200 mm (prélèvement) et 150 mm (réinjection)
Espacement des forages : 70 mètres
Débit pompé : 7,9 m3/h
Durée du chantier : 6 semaines
Type de terrains (géologie)
Sable / argiles et marnes / calcaire
Nappe exploitée par le doublet
Calcaires d’Étampes
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Sur nappe d’eau souterraine : doublet de forages (pompage/injection)
Gjdif
Type de captage
8
Description de l’échangeur thermique souterrain
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Ibcjubujpo!ef!N/!IFMJFSF
Dans le cadre d’un projet de construction neuve, le propriétaire
s’est orienté vers une solution faisant appel à la géothermie avec
pompe à chaleur pour satisfaire les besoins de son habitation
en chauffage, en rafraîchissement et en eau chaude sanitaire.
Le choix a été motivé par la volonté d’utiliser une énergie
renouvelable compte tenu des technologies présentées dans un
salon du bâtiment, et sur les orientations d’une entreprise locale
de chauffage.
Le contexte géologique et la disponibilité en terrain ont conduit à
retenir le procédé par sondes géothermiques verticales mises en
place dans 4 forages de petit diamètre.
Gjdif
9
Description générale
Commune
SOUDAY – Loir-et-Cher
Usage / Fonction
Chauffage + Rafraîchissement + Production d’Eau Chaude Sanitaire (ECS)
Type de bâtiment
Maison individuelle neuve
Surface à chauffer
250 m2
Puissance installation
14,4 kW
Année d’installation
2008 (mise en service prévue en octobre 2008)
Type de Pompe à Chaleur
PAC réversible eau/eau
Type d’émetteurs
Planchers chauffants/rafraîchissants au RdC (25 °C) + Ventilo-convecteurs à l’étage (50 °C)
Prélèvement géothermique
Sondes géothermiques verticales
Appoint
Électricité (uniquement en secours)
Dimensionnement PAC
Installateur
Entreprise CARRE Jean-Claude
Puissance installée (fournie par la PAC)
14,4 kW
COP nominal de la Pompe à Chaleur
3,9
Puissance absorbée (consommée par la PAC)
3,7 kW
Puissance frigorifique soutirée au terrain
10,7 kW
Durée annuelle de fonctionnement
Environ 9 mois (chauffage et rafraîchissement)
Couverture des besoins par la PAC
100 %
Entreprise de forage
CISSE Sarl
Descriptif des travaux de forages
4 forages avec capteur vertical (2 tubes en U)
Profondeur des forages : 75 mètres
Diamètre des forages : 200 mm
Longueur totale de forage : 300 mètres
Espacement entre forages : 10 mètres
Machine de forage : “Teredo 310” sur chenilles
Durée du chantier : 3 semaines
Type de terrains (géologie)
Argile / Tuffeaux calcaires / Grès / Sables
Présence de 2 nappes souterraines
Dans les tuffeaux et sables
Puissance thermique moyenne soutirée au terrain
36 W/ml (Watts par mètre linéaire de forage)
(*+0.1/+*1%;j…\alh`glg2=?==<…n]dghh]e]fl%Aehj]kkagf29dh`Y?jYh`a[Aehjae…kmjhYha]jH=>;<…[]eZj]*()(
Sondes Géothermiques Verticales
Gjdif
Type de captage
9
Description de l’échangeur thermique souterrain
Pshbojtfs!;!!
Kbmpot-!Bdufvst-!Embjt
La réussite d’une opération de géothermie très basse énergie doit reposer sur :
• La mise en place de travaux particuliers, spécifiques, liés à la nécessité de lever le plus tôt possible les incertitudes sur les ressources
énergétiques récupérables à des conditions économiques acceptables.
• La bonne intégration dans les différents travaux de deux acteurs complètement inhabituels dans un projet de construction : un Bureau
d’Études spécialisé sous-sol & GTBE* et une entreprise de forage. Un bon déroulement des projets nécessite que leurs rôles soient compris, et
que leurs relations avec les acteurs classiques (architectes, bureaux d’études thermiques, installateurs) fassent l’objet d’une grande attention.
• La vérification que l’installateur-chauffagiste dispose de compétences de frigoriste pour choisir, mettre en place et effectuer les réglages de
toutes les pompes (pompes à chaleur, ainsi que pompes de relevage et de réinjection pour les opérations sur nappes) et d’une expérience en
matière de géothermie.
* GTBE : Géothermie Très Basse Énergie
Étapes de la vie d’un projet
De la définition amont des choix jusqu’à l’exploitation, toutes les étapes sont impactées :
Étapes du projet GTBE
Études amont
Réception
Projet
Pertinence et
Préfaisabilité
Faisabilité et
Dimensionnement
Détails des ouvrages et
Cahier des charges
Travaux
Forage
Travaux de tests
et essais
Décision
GTBE
Études amont
RECOMMANDATIONS :
Par rapport aux projets fondés sur les énergies fossiles, les projets
d’aujourd’hui doivent impérativement comporter des études d’efficacité
énergétique, incluant la prise en compte des énergies renouvelables.
• Effectuer pour tout projet une étude multi-énergies mettant en
évidence les temps de retour.
Dès ce stade, la géothermie très basse énergie doit toujours être prise
en compte comme une option sérieuse, car elle est presque partout
disponible et facilement associable aux autres options.
La particularité de la géothermie est que l’évaluation de la ressource
accessible :
• nécessite l’expertise d’un bureau d’études sous-sol spécialisé
en géothermie très basse énergie,
• requiert dans un grand nombre de cas des forages et des essais
pour évaluer les potentiels.
Gjdif
:
Ceci renforce la nécessité de procéder très tôt aux investigations,
dans cette phase d’étude amont 1, qui fournira :
• S’assurer qu’une compétence spécialisée sur les potentiels
locaux du sous-sol et sur les aspects économiques de la géothermie très basse énergie existe bien au sein de l’entité choisie pour
effectuer l’étude (la très grande variabilité des caractéristiques du
sous-sol interdit de se contenter de simples ratios). De plus, les
réglementations de protection de l’environnement et de la santé
publique sont par nature complexes et très différentes selon les
zones.
• La faisabilité de la GTBE doit très préférentiellement être
assurée avant que l’équipe de maîtrise d’œuvre ne soit choisie2.
Ceci permet de réaliser et déposer les dossiers réglementaires
à temps.
• une proposition de choix de la technologie sur la base
d’une faisabilité technique et économique, et de la prise en compte
des réglementations,
• Du fait des impératifs de délais (notamment réglementaires),
il est indispensable que le BE spécialisé reçoive au plus tôt
certaines données clés, principalement :
- les emprises foncières (pour optimiser les implantations entre
les différents ouvrages souterrains),
• un dimensionnement des ouvrages et des équipements en
fonction des besoins thermiques1.
- les tracés précis des différents réseaux, enterrés aussi bien
qu’aériens, VRD inclus,
- les plans masses.
(1) voir Fiche 10
(2) Soit par les équipes de maîtrise d’œuvre candidates, soit, ce qui est préférable compte tenu du coût,
directement par le Maître d’Ouvrage.
• Cette anticipation est également nécessaire pour faciliter l’examen des possibilités d’aides financières, et la prise en compte des
critères d’éligibilité qui seront imposés au projet (par exemple au
titre du « Fonds Chaleur »).
Note importante : l’ADEME et la Région soutiennent ces Études, qui peuvent déboucher sur
des soutiens aux opérations elles-mêmes (cf fiche 12).
Études de projets
Une fois l’option géothermique choisie, la conception
détaillée des installations souterraines s’inscrit dans
le cycle classique des études de l’équipe de maîtrise
d’œuvre. Un BE sous-sol doit nécessairement intervenir
dans cette étape. Une étroite collaboration doit être
assurée avec l’architecte et avec le BE Thermique. Il
faut notamment :
ARCHITECTE
Études
BE FLUIDES/THERMIQUE
Conception et
Dimensionnement Thermique
- que les implantations des forages et du local
technique de la PAC permettent à la GTBE d’atteindre
les performances prévues, ce qui nécessite leur prise
en compte dès la phase Avant Projet Sommaire (APS),
- que les cahiers des charges pour les travaux
comportent
un
volet
spécifique
forage(s),
complet et détaillé, avec un bordereau de prix
détaillé, bien différencié de le partie fourniture et
installation des pompes et des équipements de diffusion
de chaleur et de froid (voir fiche 11).
Travaux
Collaboration
INSTALLATEUR
Livraison et Installation
Diffuseurs et PAC
Limites
de
Collaboration
Cahier
des
Charges
Fournitures
Marchés
BE SOUS SOL/Hydrogéologue
Conception et Dimensionnement
Ouvrage souterrain
RECOMMANDATIONS :
Dans les budgets des études projet de la maîtrise d’œuvre,
prévoir un lot pour le BE sous-sol, avec au minimum :
- Conception détaillée des ouvrages souterrains et des
équipements associés
- Rédaction du cahier des charges (voir la Fiche n°11).
Réalisation
La réalisation de l’ouvrage souterrain, de ses équipements et de ses
liaisons avec les équipements intérieurs imposent des contraintes et
la coordination des interventions. Le chantier de forage s’apparente
à un chantier de terrassement : présence d’engins lourds, tranchées,
stockage de matériaux.
FOREUR
Réalisation ouvrage
souterrain
R
É
C
E
P
T
I
O
N
CAS DES OUVRAGES SUR NAPPES
La réception se fait au vu des pompages d’essai et des tests de
réinjection. Ces tests et essais sont effectués avec le matériel de
l’entreprise de forage (pompe...) et non pas avec les équipements qui
serviront à l’exploitation.
CAS DES SONDES
Les ouvrages souterrains sont réceptionnés sur la base d’un
protocole validant la mise en œuvre des sondes, en application des
bonnes pratiques. Il s’agit tout particulièrement de la réalisation
primordiale des tests de mise en pression et de débit.
La réception précise le partage des responsabilités entre le foreur
et l’installateur, notamment en ce qui concerne le remplissage des
tubes de sonde avec de l’eau glycolée.
Deux acteurs interviennent : l’installateur et l’entreprise de forage.
- le(s) forage(s), y compris ses (leurs) équipements fixes
(tubes, crépines ou sondes, massifs de gravier) et les tests sur les
ouvrages souterrains (pompages d’essai ou épreuves des sondes),
- les équipements de pompage et de réinjection d’eau souterraine
dans le cas des installations sur nappes 3,
- le génie civil (tête de puits, tranchées entre l’ouvrage souterrain
et le bâtiment) 4,
- les équipements et installations intérieurs (incluant la pompe
à chaleur).
Favoriser les réponses groupées (mais en distinguant
précisément les lots).
Vérifier que le planning des travaux prévoit de réaliser
très tôt les forages.
Réception
Il faut prévoir d’une part une réception des ouvrages souterrains
(incluant, dans le cas des opérations sur nappe, les pompages
d’essai réglementaires), et d’autre part une réception de l’installation
en fonctionnement. La première doit être accompagnée par un BE
sous-sol pour l’interprétation des pompages d’essai.
ENTRETIEN DES OUVRAGES SOUTERRAINS FIXES
Seuls les ouvrages fixes des forages sur nappes peuvent nécessiter,
généralement après plusieurs années, une véritable maintenance :
il s’agit d’évacuer les fines qui pourraient menacer de colmater
les massifs, ou encore de décolmater les tubages crépinés.
Cette opération est identique au « développement » souvent effectué
préalablement à la mise en service des forages, et se fait selon
différentes techniques, qui varient selon le contexte hydrogéologique et
technique du forage (exemples : air lift, pompage alterné ou pistonnage
permettant des chocs de pression, injection d’agents chimiques).
ÉQUIPEMENTS MOBILES
Les pompes de relevage et les pompes éventuelles de réinjection
font, comme les pompes à chaleur, l’objet de garanties et de contrats
de maintenance classiques sur ce type d’équipements à longue durée
de vie.
(3) Dans le cas des nappes, les équipements de relevage et de réinjection sont fournis et installés soit par
l’installateur, soit, plus rarement, par le foreur.
(4) Dans le cas des sondes, la ou les tranchées sont réalisées, de préférence, par l’entreprise en charge
du génie civil.
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Toujours prévoir des lots distincts pour :
L’exploitation et la surveillance des ouvrages relèvent des Maîtres
d’ouvrage, notamment pour protéger les nappes d’eau souterraine
d’une pollution par les eaux de surface et pour empêcher tout mélange
des eaux de différentes nappes.
Pour les installations sur nappe, il convient notamment de contrôler :
- les têtes de forage, de préférence annuellement,
- le fond du forage, à chaque remontée de pompe et tous les trois ans
au minimum.
:
RECOMMANDATIONS :
Exploitation et maintenance des ouvrages
Gjdif
La répartition des tâches entre eux et leurs périodes d’interventions
doivent avoir été précisément définies.
wbmvfs!mb!sfttpvsdf!fu!edjefs;!
Gbjtbcjmju!fu!Ejnfotjpoofnfou
Même si la chaleur du sous-sol est toujours présente, une incertitude existe le plus souvent sur le montant à investir, car il dépend à la fois des
conditions géologiques et hydrogéologiques du site et des besoins.
La faisabilité de l’opération doit donc être soigneusement évaluée, aussi bien sur le plan technique qu’économique et réglementaire, avec des
investigations au cas par cas, et souvent des travaux de test et d’essais.
Points clés d’un bon dimensionnement
ÉVALUER PRÉCISÉMENT LES BESOINS À COUVRIR
Études amont
C’est le rôle d’un Bureau d’Étude thermique, en collaboration étroite
avec le Maître d’ouvrage. Le résultat, en ce qui concerne la GTBE*, est
d’aboutir à un dimensionnement de la pompe à chaleur, de ses appels de
puissance dans le temps et de ses coefficients de performance.
BE Énergie
Études énergétiques, Audits
Intégration des EnR
Attention : toute surévaluation est à proscrire :
la réglementation, du fait des effets de seuil1, pourrait générer des délais
incompatibles avec les plannings de construction,
Besoins
MAÎTRE
D’OUVRAGE :
Programmation
Collaboration
MAÎTRE
D’OUVRAGE :
Choix Appel d’offre sur
GTBE Maîtrise d’œuvre
Concours
Ressources
• des problèmes techniques graves pourraient se manifester XXXXXXX
(pompes fonctionnant en dessous de leur régime minimal),
• les projets ne seraient plus viables économiquement.
Le Maître d’ouvrage doit donc imposer une étude précise des besoins
énergétiques :
• prenant bien en compte les impératifs de baisse des consommations
liées au Grenelle de l‘environnement, et limitant strictement les marges
BE Sous-sol & GTBE
de sécurité admissibles,
Faisabilité et
dimensionnement
•, fondée sur des simulations précises des fluctuations des besoins dans le
• Fondée
simulations
précises
des fluctuations
dans lede
temps
(desur
froiddes
comme
de chaud),
permettant
d’évaluer labesoins
combinaison
temps
(de (ressource
froid commededebase,
chaud),
permettantavec
d’évaluer
la
GTBE
constante),
un oula combinaison
des appoints
de
(notamment
solaire).
la GTBE (ressource de base, constante), avec un ou des appoints
(notammentlasolaire).
Par exemple, pour éviter de surdimensionner
pompe à chaleur,
Par exemple,
pour
éviter
de sur d’appoints.
dimensionner la pompe à chaleur, on ne
elle ne fournira que 80 % de la puissance maximale
requise, le
reste
provenant
• GTBE = Géothemie Très Basse Énergie
LEVER LES INCERTITUDES SUR LA RESSOURCE
C’est le rôle du Bureau d’Études sous-sol. Trois étapes sont nécessaires, les deux premières pouvant être groupées.
Gjdif
PRÉFAISABILITÉ
FAISABILITÉ
Tâches
Tâches
Tâches
Compréhension du projet
et du contexte
Recueil des besoins
énergétiques
Analyse Documentaire :
• Géologique
• Hydrogéologique
Évaluation des contraintes
environnementales majeures
Affinage Besoins et Contexte :
Rythmes et niveaux des
besoins, options multi-énergies
Affinage Réglementaire
• Blocage éventuel ex ante,
• Procédures et risques
Affinage des fourchettes sur
les ressources énergétiques
Approche technico-économique
Test terrain :
• Dossier réglementaire éventuel
• Cahier des charges-appel d’offre
• Test, essais et interprétation
Dimensionnement (doublet
de forage, champ de sondes)
Variantes Besoins/Technologies
Élaboration de Dossiers
(Réglementaires, Soutiens)
Livrables
Première évaluation
des risques :
• Environnementaux
• Ressource énergétique
Première confrontation
Besoins - Ressources
Conclusion sur pertinence
> Le plus souvent,
déclenche la préfaisabilité
Livrables
Écarts Besoins / Ressources
(dans le temps)
Risques / Contraintes
réglementaires
Soutiens publics possibles
Conclusion sur préfaisabilité
> Besoin ou non
de tests terrain
(1) Notamment les cas où la procédure doit comporter une enquête publique - voir fiche 13.
.
Livrables
Rapport complet :
> Base de Décision GTBE
> Implantation des ouvrages
> Procédures réglementaires
> Dossiers de soutien
> Conception des ouvrages
> Plannings
DÉCISION SUR GTBE
21
PERTINENCE
Pertinence
C’est une étape documentaire, légère, déterminant rapidement si la
géothermie n’est pas à exclure du fait de caractéristiques majeures
connues, du projet et du site. Ces cas d’exclusion (rares), sont décelés
pour un faible coût. Dans les autres cas, la pertinence repère les points
à approfondir.
Préfaisabilité
Elle a pour but de décider s’il est intéressant de recourir à la GTBE,
ou s’il faut investiguer plus avant sur les ressources, et si des travaux
sont nécessaires (travaux d’investigation sur le terrain, dossiers
réglementaires…).
Elle comporte :
• des compléments documentaires pour affiner les ressources,
• des contacts éventuels avec les administrations sur les aspects
réglementaires,
L’Atlas géothermie Centre, réalisé par le BRGM en partenariat
avec l’ADEME, EDF et le Conseil Régional est téléchargeable sur
www.geothermie-perspectives.fr
• une approche des dimensionnements et des fourchettes budgétaires
pour la(les) solution(s) envisageable(s).
Ceci peut introduire des délais significatifs, notamment du fait des
procédures indispensables.
Tant que ces essais ne sont pas terminés, une incertitude existe sur
la part possible des ressources énergétique du sous-sol dans la
couverture des besoins2.
Confrontée aux besoins, l’interprétation des données de terrain aboutit au
dimensionnement des ouvrages3, ainsi qu’à une estimation économique
précise, ce qui permet une décision définitive sur le recours à la GTBE.
Une décision positive doit enclencher immédiatement la mise en œuvre
des procédures réglementaires, comportant éventuellement un dossier
d’incidence sur les impacts environnementaux.
Dimensionnement des SONDES VERTICALES
Selon la nature des terrains, la productivité thermique (“puissance
spécifique” du captage par sonde double U) peut varier fortement :
• Depuis 20W/mètre pour les sols de mauvaise qualité
thermique (sédiments secs)
• Jusqu’à plus de 70 W/mètre pour certaines roches
En l’absence de toute étude, la puissance spécifique de 50 W par mètre
est souvent utilisée dans le cas de terrains saturés en eau, ou de 35 W
par mètre en terrains secs : la fourchette d’incertitude est donc très large,
de - 50 % à + 50 %.
Le Bureau d’Études spécialisé en sous-sol pourra, selon les cas :
• évaluer la puissance spécifique en fonction de la nature des terrains
et de leur humidité, en tenant compte des références existantes
(Document Technique de QUALIFORAGE, norme VDI allemande,
le Guide des bonnes pratiques de GÉOQUAL),
• procéder à un essai de “réponse thermique globale” sur le site luimême, sur une profondeur correspondant au projet (en général
< 100 m), le forage d’essai étant celui de la première sonde du
champ de sondes.
(2) Pour la technologie sur nappes, dans certains cas - notamment face à des couches karstiques - même
les essais peuvent laisser subsister un aléa : c’est pourquoi la garantie AQUAPAC a été créée, qui assure
contre un débit inférieur aux résultats des études et essais.
(3) Nombre et profondeur des forages, caractéristiques des ouvrages, puissance des pompes.
(4) Possibilité de production à partir d’un forage ou d’un puits (exprimée en m3/h).
(5) Cas très rares où la réinjection en surface ou dans les réseaux est autorisée.
(6) Cette distance est évaluée en fonction de multiples paramètres : nature et “débit de la nappe”, débit
réinjecté, nature des couches géologiques.
Dimensionnement des installations
sur NAPPES
PRODUCTIVITÉ DES NAPPES
La productivité des nappes4 est très variable selon la nature des
terrains et leur variabilité spatiale, dans certains cas à quelques mètres
près. De plus, elle peut évoluer dans le temps en fonction des cycles
hydrogéologiques (“hautes” et “basses” eaux) et des particularités locales
(par exemple pour les nappes alluviales ou dans des secteurs à très forts
pompages agricoles).
L’atlas des aquifères de la région Centre est un outil d’aide à la décision
pour les maîtres d’ouvrage : il fournit des estimations de débit à une échelle
géographique relativement fine (avec un pas de 500 m). Cependant, il ne
permet pas de s’affranchir d’une étude de faisabilité locale :
• Ses références ne permettent en aucun cas de servir de base
à une garantie de débit.
• L’expérience des entreprises de forage et des bureaux d’études
sous-sol, représente une source d’information permettant
d’évaluer le risque dans de nombreux cas.
CAPACITÉ DE L’OUVRAGE ET PRODUCTIVITÉ DE LA NAPPE
Un ouvrage de captage est dimensionné pour alimenter la pompe à
chaleur, et doit être capable de fournir le débit d’eau requis en pointe. Ce
débit (en m3/h) est déterminé par le constructeur de la pompe à chaleur, et
l’installateur doit la fournir au client.
• Il ne faut pas confondre la capacité de l’ouvrage à produire ce débit
avec la productivité de la nappe elle-même, qui peut évoluer dans le
temps.
• La responsabilité du foreur est de fournir un ouvrage ayant la
capacité de produire à long terme le débit, mais il ne peut garantir le
comportement de la nappe.
• Le foreur réalisera pour s’assurer de la bonne productivité de
l’ouvrage, un pompage d’essais conformément au guide des bonnes
pratiques.
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Lorsque la préfaisabilité est positive, des mesures in situ sont souvent
nécessaires : piézomètre(s) et pompages d’essais pour les solutions sur
nappes, tests de réponse thermique pour les solutions sur sondes.
21
Faisabilité
Lorsqu’un champ de sondes est nécessaire (généralement, dès que
l’on dépasse 300 à 400 m2 de surface à chauffer), le positionnement
des sondes repose sur l’utilisation de modèles de calcul ; dans ce cas,
l’intervention d’un Bureau d’Études sous-sol spécialisé est vivement
recommandée.
Gjdif
À ce stade, les besoins énergétiques du projet sont déterminants, car ils
fondent les scénarios économiques.
Dbofwbt!ef!dbijfst!eft!dibshft!
qpvs!mf!gpsbhf!hpuifsnjrvf!
ust!cbttf!ofshjf
En termes de marchés, une installation de géothermie très basse énergie repose sur trois volets distincts, qu’il est indispensable de bien
distinguer :
1. La réalisation d’une étude de dimensionnement et de conception, présentée dans la fiche 10.
2. La mise au point du cahier des charges de fourniture et d’installation des équipements thermiques intérieurs : équipements de
diffusion thermique, pompe à chaleur, fourniture éventuelle d’eau chaude sanitaire. Ce cahier des charges est classique.
3. La mise au point du cahier des charges concernant l’ouvrage souterrain et ses équipements, pour laquelle la présente fiche fournit
les éléments fondamentaux et spécifiques aux opérations de géothermie très basse énergie.
Champ couvert
Le cahier des charges de réalisation de l’ouvrage souterrain et d’installation de ses équipements fixes et mobiles couvre :
• la mise en place du chantier et les relations avec les autres
entreprises (installateur, génie civil),
• les travaux de forage proprement dit,
• la construction de l’ouvrage souterrain intégrant ses équipements
fixes,
• la fourniture et l’installation des équipements mobiles dans le
cas des opérations sur nappes (groupe de pompage, pompe
éventuelle de réinjection),
• la réalisation des tests de mise en pression pour les sondes et de
pompages d’essai pour les forages d’eau, notamment nécessaires
à la réception,
Le préambule doit préciser :
• la nécessité du respect des contraintes environnementales et
réglementaires, tant durant les travaux que par les caractéristiques
de l’ouvrage1,
• les références en matière de respect des règles de l’art (DTU,
Normes, Guide des bonnes pratiques),
• les principaux résultats des études sur le dimensionnement et le
positionnement (l’adjudicataire recevra bien entendu les résultats
détaillés2),
• la ou les délégations données par le maître d’ouvrage pour la
conduite et la coordination de chantier, aussi bien sur le plan
global, que, s’il y a lieu, sur le plan spécifique des installations
fluides et thermiques, et du forage,
• la fourniture de tous les documents requis (plans, compte-rendu
de chantier, dossiers réglementaires).
• la signalisation des travaux et la sécurisation du chantier,
• Il convient que les entreprises disposent des résultats des études,
et notamment :
- du dimensionnement des besoins thermiques et des spécifications de la pompe à chaleur,
- des études géologiques, hydrogéologiques et réglementaires.
22
PRÉAMBULE
• dans le cas des opérations sur nappe, la réalisation éventuelle
de “développements”, permettant aux ouvrages d’atteindre leur
pleine capacité,
NOTES IMPORTANTES :
Gjdif
Parties communes aux cahiers des charges
des opérations sur nappeet sur sondes
• Les limites de prestations entre les différentes entreprises, même
en cas de groupement, doivent être soigneusement précisées,
notamment pour assurer un bon déroulement des travaux :
- les équipements mobiles des opérations sur nappe ne font
pas partie des prestations de base du forage géothermique :
il peuvent donc être pris en charge soit par l’entreprise de
forage, soit par l’installateur,
- les branchements entre ouvrages souterrains et pompe à
chaleur sont généralement à la charge de l’installateur, mais
peuvent être proposés par l’entreprise de forage si elle le prévoit
dans son devis,
- ces branchements nécessitent des tranchées : c’est l’entreprise
de génie civil qui doit préférentiellement les réaliser. Elles
peuvent toutefois être réalisées par le foreur ou l’installateur,
s’ils le prévoient dans leurs devis.
• le renvoi, en annexes du cahier des charges, des spécifications
techniques qu’impose le maître d’ouvrage ; par exemple, les
matériaux et équipements exigés pourront être spécifiés au
moyen de fiches techniques des fournisseurs.
(1) Et notamment :
- Autorisation ou déclaration préalable au titre de la Loi sur l’Eau
- Idem au titre de la protection : périmètres de protection des captages d’eau potable, Zone de
Répartition des Eaux (ZRE), Installation Classée pour la Protection de l’Environnement (ICPE),
Zone Naturelle d’Intérêt Écologique, Faunistique ou Floristique (ZNIEFF), etc.
- Possibilité de rejet des eaux (pompages de nettoyage et de développement, pompages d’essai,
exploitation, ...)
- Autorisation de refoulement des eaux en réseau collectif (pluvial, unitaire)
- Limites foncières d’autorisation d’implantation des ouvrages
- Risques : “naturels” (inondation, carrière souterraine, cavités, ...) ou “industriels” (site pollué,
zone de dissolution, ...)
- Réseaux et ouvrages (enterrés et aériens)
- Charges admissibles par les voiries d’accès (tonne / essieu)
- Autorisation de stockage des boues
(2) Et notamment :
- Description sommaire du projet et des besoins thermiques en chauffage
(= puissance installée)
- Destination des prélèvements en eau (l’usage est parfois multiple)
- Période annuelle effective d’exploitation
- Débit de pointe et débit moyen annuel
- Variante en rafraîchissement
LOCALISATION ET PLANNING PRÉVISIONNEL
La situation précise et les caractéristiques du chantier seront définies
préférentiellement par les plans suivants :
• plan de situation générale (échelle : 1/ 25 000),
• plan cadastral,
• plan masse avec maîtrise foncière du client et contraintes
(réseaux, ...),
• plan de situation des terrains disponibles pour le chantier
(échelle : 1/ 2 000).
Cette rubrique du cahier des charges précise :
• l’implantation prévisionnelle des ouvrages à créer,
• la délimitation des zones mises à disposition par le maître
d’ouvrage pour la réalisation des travaux,
• le planning prévisionnel des travaux et les délais d’intervention.
Le cahier des charges du forage doit donc comporter, en ce qui le
concerne, la fourniture d’un rapport de fin de travaux comportant :
• la coupe des ouvrages avec les cotes, ainsi que les strates
traversées,
• les caractéristiques des matériaux (ciment, acier des tubes,
gravier des massifs filtrants) et des équipements employés
(forage, cimentation),
• les résultats des essais et tests,
• les évènements et aléas intervenus.
OPÉRATIONS DE FIN DE CHANTIER
Le cahier des charges prévoira les conditions du repli du chantier de
forage, ainsi qu’éventuellement :
• le rebouchage des tranchées,
• la remise en état du terrain,
• l’évacuation des déblais de forage.
AMÉNAGEMENTS DU CHANTIER, MODALITÉS DE STOCKAGE
ET DE STATIONNEMENT
Cette rubrique précise les aménagements et contraintes (incluant
branchements sur les réseaux) :
• à la charge du maître d’ouvrage,
• à la charge de l’entrepreneur.
De plus, cette rubrique fournit les conditions particulières d’exécution,
ainsi que les contraintes concernant la zone de travaux (incluant
sécurisation de la zone, parcours des engins, locaux de chantier,
stockage des boues de forage et matériaux).
OPÉRATIONS DE FORAGE
Cette rubrique fournit :
• de façon optionnelle : les préconisations sur méthodes et matériels,
• les références aux règles de l’art sur toute méthode utilisée,
• les spécifications des forations (notamment diamètres permettant
la réalisation d’un ouvrage de taille suffisante3),
• les recommandations particulières pour la conduite des opérations
(ex : gestion des boues),
• les exigences sur l’échantillonnage : fréquence, modalités de
conservation des échantillons.
En cas de terrains meubles et boulants, l’utilisation d’un tubage
provisoire4 peut être nécessaire. Celui-ci doit impérativement être
retiré.
DOCUMENTS EN FIN DE CHANTIER
Outre le plan de recollement, le Dossier des Ouvrages Exécutés
(DOE5) remis au maître d’ouvrage (avec copie obligatoire à la DRIRE)
doit comporter :
Opérations sur nappes
Note préliminaire : Pour plus de détails, le maître d’ouvrage peut se
référer à la Norme AFNOR NF X10-999 intitulée : “Forage d’eau et de
géothermie. Réalisation, suivi et abandon d’ouvrage de captage ou de
surveillance des eaux souterraines réalisés par forages”. Cette norme
décrit les matériaux à utiliser, les diamètres de forage et épaisseurs de
ciment, ainsi que les pompages d’essais.
• la coupe géologique des terrains traversés,
OBJET ET CONSISTANCE DES TRAVAUX
• la coupe technique du forage,
Description de l’ouvrage
• les caractéristiques des matériaux (ciment, nature des tubes,
gravier des massifs filtrants) et des équipements employés
(tubages, tête de forage…),
Cette rubrique comporte la profondeur et les diamètres de chaque
ouvrage, ainsi que leur disposition sur le terrain.
• les mesures et essais réalisés,
De plus, l’étude de dimensionnement et le travail de l’expert sous-sol
permettent de fournir au minimum :
• le compte-rendu de fin de travaux, intégrant les évènements
marquants figurant au cahier de relevés quotidiens.
• une description de la nature des couches géologiques qui
devraient être rencontrées,
Le foreur doit tenir un cahier de relevés quotidiens des travaux, évènements et résultats des mesures, et fournir les éléments nécessaires
pour le plan de recollement et le DOE.
• une coupe technique prévisionnelle et un plan d’implantation
détaillé de chaque forage,
(3) Cimentations, et, pour les opérations sur nappe, massif filtrant
(4) À ne pas confondre avec le tubage perdu éventuel de tenue des sols et terrains superficiels
(5) À la charge soit du foreur, soit de l’installateur
• une description des nappes et de leurs caractéristiques,
• une évaluation des débits espérés.
Limites de fourniture
Il faut que soient précisément définis, et sans ambiguïté, les périmètres
respectifs de responsabilités fournisseurs - entreprises // clients, en
évitant toute lacune : il s’agira principalement de définir qui, de l’installateur ou du foreur, fournit et installe les pompes de relevage et de
refoulement.
SPÉCIFICATION DES MATÉRIAUX ET ÉQUIPEMENTS
Cette rubrique fournit :
• les références pour les différents matériaux utilisés :
- tubes pleins et crépinés,
- gravier pour massifs filtrants,
- ciments.
• les caractéristiques des pompes et équipements de relevage et
de refoulement.
• les échantillonnages éventuels d’eau et les analyses nécessaires8 au terme du “pompage de longue durée à débit constant”,
notamment si l’eau de la nappe est potentiellement chargée en
éléments corrosifs pour les pompes, ou en éléments favorisant le
colmatage de l’ouvrage d’injection.
TEST D’ABSORPTION DES FORAGES DE RÉINJECTION
Pour les forages de réinjection9, le foreur réalise :
• un pompage d’essai par palier (au minimum 3 paliers de 1 h par
débit croissant), réalisé avec sa propre pompe, qui démontre la
capacité de l’ouvrage à tenir la charge hydraulique, et fournit les
caractéristiques spécifiques à l’ouvrage (pertes charges),
• un test d’absorption d’une durée minimale de 8 heures au débit de
pointe d’exploitation (sur eau claire) ; ce test ne doit pas être réalisé
simultanément à des pompages (d’essais, de développement ou
de nettoyage) effectués à proximité.
ÉQUIPEMENTS FIXES, CIMENTATIONS ET MASSIFS FILTRANTS
Ces spécifications sont cruciales pour assurer la longévité de l’installation et la préservation des nappes.
La conformité aux règles de l’art (guide des bonnes pratiques, normes)
est indispensable.
DÉVELOPPEMENT
Le développement de l’ouvrage devra être nécessaire en cas de
résultat de pompage insuffisant. Dans ce cas, le cahier des charges
précise :
• description et positionnement des tubes et crépines6,
• s’il est libre ou imposé (acidification et pompage ou simple
pompage),
• spécifications tubes et crépines (matériaux, diamètres),
• les mesures à réaliser.
Les points suivants sont particulièrement importants :
• description des parties à cimenter,
• spécifications pour le ciment : densité du laitier, exigences sur
l’eau utilisée, etc.,
• modalités de cimentation (ex : cimentation remontante ; durée
repos avant reprise des travaux),
• description des massifs filtrants : dimensions, spécification des
matériaux.
TÊTES DE FORAGES
• Hauteur hors sol.
• Petit ouvrage de protection (capot, dalle de propreté) : description.
NETTOYAGE
Avant toute mise en œuvre de pompage d’essai, l’ouvrage est impérativement nettoyé jusqu’à obtention d’une eau claire.
Le cahier des charges laisse la technique libre ou précise s’il est réalisé
par pompage ou air-lift.
POMPAGES D’ESSAI 7
Le foreur doit réaliser au minimum :
• un pompage d’essai par palier (au minimum 3 paliers de 1 h par
débit croissant), réalisé avec sa propre pompe, qui démontre la
capacité de l’ouvrage à tenir la charge hydraulique, et fournit les
caractéristiques spécifiques à l’ouvrage (pertes de charges),
• un pompage continu de 24 h minimum (“pompage de longue durée
à débit constant”), réalisé avec sa propre pompe, qui fournit une
indication sérieuse sur la productivité de la nappe aquifère.
Le cahier des charges laisse la technique libre ou précise s’il est réalisé
par pompage ou air-lift.
ÉQUIPEMENTS MOBILES DES OUVRAGES SOUTERRAINS
L’entreprise de forage prend éventuellement en charge, en tant que lot
individualisé (la répartition entre l’installateur et le foreur peut en effet
être variable) :
• la fourniture de la pompe de relevage, de la colonne de
refoulement et des équipements de sécurité ; leurs installations,
raccordements hydraulique et électrique,
• les essais de ces équipements,
• les travaux de terrassement (tranchées, ...) correspondants,
• le(s) branchement(s) sur la PAC,
• leur mise en service opérationnelle (jusqu’à la PAC).
De même, pour les forages de réinjection, ce lot peut comprendre :
• la fourniture et le raccordement des équipements hydrauliques
depuis la PAC, pouvant inclure un refoulement sous pression
avec une tête étanche,
• les travaux de terrassement correspondants.
RÉCEPTION
Les modalités de réception sont détaillées sous la forme d’un protocole
précisant, en particulier :
• les mesures finales et leurs modalités,
• les représentants respectifs du maître d’ouvrage et de l’entreprise,
Le cahier des charges précise :
• pour chacun de ces pompages : les durées, les enchaînements,
les mesures à réaliser, et les exigences particulières (exemple :
continuité pour les essais par palier),
(6) Rappelons deux points-clés de la réglementation et de la qualité :
- la réinjection doit avoir lieu exclusivement dans la nappe captée,
- en nappe captive, le forage se déroule en deux étapes, imposant pour la traversée de la formation
à capter un diamètre inférieur à celui nécessaire pour la foration des terrains de couverture.
(7) Dans tout contentieux sur des ouvrages de forage sur nappe, les pompages d’essai jouent un grand rôle.
(8) Par exemple : analyse : type P1 + fer + granulométrie laser.
• les contrôles finaux et leurs modalités10.
(9) Pour tout débit de réinjection en nappe supérieur à 8 m3/h, il est rappelé qu’une étude d’incidence
est obligatoire.
(10) Dans certains cas sont prévues des options pouvant aller jusqu’à des diagraphies au micro-moulinet
de forage (pour localisation des zones de productivité de l’aquifère) ou des diagraphies gamma-ray
(contrôle de la cimentation des tubages).
4. Opérations sur sondes
Note préliminaire : Pour plus de détails (dimensionnement, géométrie
du champ captant, cimentation...), le maître d’ouvrage peut se référer
au document technique QUALIFORAGE, démarche qualité foreurs
ADEME-EDF-BRGM, qui intègre la norme AFNOR NF X10-970.
OBJET ET CONSISTANCE DES TRAVAUX
Description de l’ouvrage
Ce paragraphe comporte le nombre, la profondeur et les diamètres des
forages et des sondes, ainsi que leur disposition sur le terrain.
De plus, l’étude de dimensionnement et le travail de l’expert sous-sol
devraient permettre de fournir au minimum :
• une description de la nature des couches géologiques qui
devraient être rencontrées,
• une coupe technique prévisionnelle et un plan d’implantation
détaillé.
TÊTES DE FORAGES
Cette rubrique précise la cote d’arrêt du bouchon de ciment en
contrebas de la tranchée, pour permettre de respecter la courbure des
tubes de sondes sans effort excessif.
Elle prévoit des regards munis d’un bac de rétention pour les
raccords.
La hauteur de dépassement des tubes de sonde depuis le terrain
naturel devra être précisée dans le devis pour le raccordement ultérieur
des sondes (au premier collecteur ou à la pompe à chaleur).
TESTS DE MISE EN PRESSION
Les tests de mise en pression seront réalisés conformément au
document technique QUALIFORAGE et au guide de bonnes pratiques
GÉOQUAL.
.
Limites de fourniture
SPÉCIFICATION DES MATÉRIAUX ET ÉQUIPEMENTS
Dans cette rubrique, doivent être fournies les références pour les
différents matériaux et équipements utilisés :
• ciments,
• sondes,
• liquide caloporteur (eau glycolée avec mono propylène glycol,
selon conditions hivernales locales).
Pour les sondes elles-mêmes, une fiche d’épreuve de la sonde en
atelier devra être fournie.
ÉQUIPEMENTS FIXES
• Les sondes seront conformes aux spécifications (§ ci-dessus).
• Leur étanchéité aura préalablement été testée.
• Elles devront avoir une longueur hors sol permettant le premier
raccord, tel que prévu par le client.
• Modalités de mise en place11.
CIMENTATION
La spécification de la cimentation est cruciale pour assurer les
échanges thermiques, la longévité de l’installation et la préservation
des nappes.
(11) La mise en place des sondes est une opération délicate (il faut éviter pincements, frottements et éraflures), et il peut y avoir à les lester (cas de présence d’eau dans le forage).
(12) La cimentation sur toute la hauteur, remontante et sous pression, assure de façon certaine la protection des nappes traversées, et doit être réalisée avec un ciment assurant une bonne conductivité thermique.
Gjdif
22
La conformité au guide des bonnes pratiques à la norme
AFNOR NF X10-970 et aux recommandations de l’engagement
national qualité ADEME-BRGM-EDF est indispensable12.
(*+0.1/+*1%;j…\alh`glg2@&D][gel]$kg[a…l…=P=9M;]flj]%Aehj]kkagf29dh`Y?jYh`a[Aehjae…kmjhYha]jH=>;<…[]eZj]*()(
Il faut que soient précisément définis, et sans ambiguïté, les périmètres
respectifs de responsabilités fournisseur - entreprise // clients, en évitant
toute lacune : il s’agira principalement de définir qui, de l’installateur ou
du foreur, effectue les travaux en surface pour le raccordement des
sondes à la pompe à chaleur (tranchées, pose du circuit de surface,
raccordement), et qui dresse le plan de recollement final et rassemble
le dossier des ouvrages exécutés.
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bvy!pqsbujpot!ef!Hpuifsnjf!Ust!Cbttf!ofshjf!!
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Les informations résumées ici ne peuvent en aucun cas se substituer au Code Général des Impôts, ni aux décisions officielles du Conseil Régional
du Centre et de l’ADEME, qui seuls ont valeur légale, et ne peuvent donc engager en aucune manière leur responsabilité, ni celle des auteurs ou de
GÉOQUAL. La présente fiche n’est pas exhaustive, et ne porte que sur les principaux soutiens disponibles en région Centre. Ces soutiens peuvent se
combiner éventuellement à d’autres aides, notamment des collectivités locales ou européennes.
Les informations sont actualisées en date du 30 mai 2010. Comme les modalités et les taux des aides peuvent évoluer parfois rapidement et fortement,
il est vivement conseillé de consulter les sites internet listés en fin de fiche.
Les aides et soutiens aux opérations des particuliers sont nationales. Les autres opérations sont régionales (« Fonds Chaleur », Convention ADEME-Région).
Le crédit d’impôt
Les dernières évolutions1 sont très favorables à la géothermie très basse énergie : le soutien porte maintenant à la fois sur la pompe à chaleur et sur
le coût de pose de l’échangeur souterrain, avec un taux de 40 %.
BÉNÉFICIAIRES ET CONDITIONS D’USAGE DU LOGEMENT
• Pour les particuliers,
• Domiciliation en France,
• Habitation principale (propriétaires, locataires ou occupants à titre gratuit), ou logement achevé depuis plus de 2 ans que le propriétaire s’engage
à louer nu à usage d’habitation principale pendant un minimum de 5 ans, à d’autres que son conjoint ou membre de son foyer fiscal.
DÉPENSES CONCERNÉES
• Équipements utilisant une source d’énergie renouvelable ou des PAC (autres qu’air/air), à finalité essentielle de production de chaleur
ou d’ECS, ainsi que pose de l’échangeur de chaleur souterrain des PAC géothermiques.
• Dépenses effectivement supportées, payées entre le 1/01/2005 et le 31/12/2012 (travaux réalisés dans un logement achevé),
ou intégrées à un logement acquis neuf (ou en état futur d’achèvement, ou achevé) entre le 1/01/2005 et le 31/12/2012.
PLAFOND DES DÉPENSES OUVRANT DROIT AU CRÉDIT D’IMPÔT
Sur 5 ans, ce montant est < ou = à 8 000 € pour une personne célibataire, veuve ou divorcée et à 16 000 € pour un couple soumis à imposition
commune, majoré de 400 € par personne à charge.
2009
à compter
de 2010
Conditions de performances
à compter du 01/01/2010
40 %
40 %
COP ≥ 3,4
Pose de l’échangeur de chaleur souterrain des pompes
à chaleur géothermiques
Non applicable
40 %
Pompes à chaleur (autres que air/air) thermodynamiques
dédiées à la production d’eau chaude sanitaire
Non applicable
40 %
Pompes à chaleur géothermiques dont la finalité essentielle
est la production de chaleur
COP > 2,2 (norme EN 255-3)
JUSTIFICATIFS
Factures de l’entreprise ou attestation fournie par le vendeur ou le constructeur du logement.
Gjdif
23
Isolaris Centre
ISOLARIS est le prêt à taux 0% de la Région Centre pour les travaux d’isolation, de géothermie et d’installation solaires thermiques. Le coût du crédit est
pris en charge par la Région Centre et ses partenaires bancaires et financiers : Banque Populaire Val de France, CIC Ouest, Crédit Mutuel du Centre et
Domofinance.
Les conditions énoncées ci-dessous sont valables au 01/10/10 et peuvent être modifiées sans préavis.
BÉNÉFICIAIRES ET CONDITIONS D’USAGE DU LOGEMENT
• Propriétaires occupants,
• Propriétaires bailleurs,
• Copropriétaires (hors bailleurs sociaux),
• Résidant
- en maison individuelle, appartement ou immeuble,
- en résidence principale du propriétaire ou du locataire,
- et situé sur le territoire de la région Centre.
• Pour l’isolation : logement achevé depuis au moins deux ans.
• Pour les installations d’énergie renouvelable : logement neuf ou ancien.
(1) Notamment Loi n° 2010-237 du 9 mars 2010 de finances rectificative pour 2010
LES DÉPENSES COUVERTES PAR LE PRÊT ISOLARIS :
- la pompe à chaleur
- les coûts de main d’œuvre associés
- les accessoires de pose, la plomberie, les émetteurs, le matériel associé ;
- les forages et les coûts de main d’œuvre associés
- le terrassement, les sondes et accessoires associés
LES DÉPENSES EXCLUES :
- les travaux d’aménagement et esthétiques: électricité, peinture, aménagement de terrasse, aménagement paysager
- les pompes à chaleurs par aérothermie (air-eau et air-air)
- les pompes à chaleur sol-eau
CONDITIONS TECHNIQUES D’ÉLIGIBILITÉ AU PRÊT À TAUX ZÉRO ISOLARIS CENTRE
Le bénéficiaire doit obligatoirement isoler son logement pour bénéficier d’Isolaris. Si les travaux ont déjà été menés, il doit fournir un justificatif ou remplir
une attestation type sur l’honneur.
La pompe à chaleur doit :
avoir un coefficient de performance (COP) de 3,4 (mesuré selon la norme EN 14511 pour une température d’évaporation correspondant au point
nominal de la norme et une température de sortie d’eau maximale de 35°C)
Fonds Chaleur Renouvelable
Le Fonds Chaleur Renouvelable est un fonds Grenelle confié à l’ADEME pour financer le développement de la chaleur renouvelable dans les
secteurs de l’habitat collectif, des collectivités et des entreprises (agriculture, industrie, services). Les énergies renouvelables concernées sont le
solaire thermique, la géothermie, la biomasse y compris le biogaz mais aussi la chaleur de récupération. Les réseaux de chaleur associés peuvent
également être aidés.
Doté d’un milliard d’euros pour la période 2009-2011, ce fonds sera ensuite revu par période triennale afin de répondre aux
objectifs 2020 d’accroissement de la production de chaleur renouvelable (+10 M Tep dont 5,5 M Tep pour le fonds chaleur).
Ce fonds vient en complément des Contrats de Projet État Régions. En ce qui concerne sa partie géothermie, il est géré par les Directions régionales
de l’ADEME.
DÉPENSES CONCERNÉES
Les dépenses éligibles correspondent aux dépenses qui concourent directement à la réalisation de l’opération de production de chaleur2
(ingénierie comprise), déduction faite des dépenses qui auraient été réalisées pour une installation, couvrant les mêmes besoins,
de production d’énergie à partir de combustibles fossiles.
Le soutien aux entreprises devra respecter impérativement la règle communautaire, dite « de minimis », de respect du droit européen de la
concurrence (soutien plafonné à 200 000 € sur trois ans pour l’ensemble des aides publiques reçues par une entreprise).
Le temps de retour conventionnel du projet (sur une base de calcul proposée par l’ADEME) sera au maximum de 30 ans avant
subvention. Cette subvention est, par ailleurs, plafonnée pour que ce temps de retour ne soit pas inférieur à 5 ans après subvention.
CONDITIONS
Dans tous les cas :
Respect des réglementations : RT2005 sur les bâtiments, Codes de l’environnement, de la santé, minier, et des collectivités locales,
Mise en place d’un comptage d’énergie (production géothermale, production PAC, consommations auxiliaires, consommations d’énergie
d’appoint, ...) et d’un dispositif de recueil des données, permettant le calcul du COP global annuel,
Avoir réalisé obligatoirement un audit préalable pour définir quelle énergie renouvelable répondra le mieux au projet,
Le maître d’ouvrage bénéficiaire d’une aide aura à sa charge l’investissement et l’exploitation d’un comptage d’énergie télé-relevable à distance
défini selon un cahier des charges que lui transmettra l’ADEME.
Sur l’enveloppe du bâtiment :
Rénovation : Justifier d’une performance énergétique du bâtiment équivalant à une étiquette énergie de classe A, B, C ou réaliser des travaux
d’isolation réduisant d’au moins 15 % les consommations par rapport à la situation initiale,
Neuf : Obtenir un label « BBC » ou justifier d’une performance énergétique correspondant à une étiquette énergie de classe A ou B.
Selon la technologie :
Géothermie profonde (> 200 m) : toutes les opérations de valorisation thermique de ressources géothermales
profondes sont éligibles, et notamment :
• Réalisation du puits géothermal (doublet, triplet...) avec création d’un réseau de chaleur associé ou injection
dans un réseau existant,
• Mise en œuvre d’une réinjection en aquifère sur une opération existante,
• Doublet (ou triplet ...) sur un aquifère profond peu connu, avec ou sans création d’un réseau de chaleur associé,
• Transformation d’un ancien puits pétrolier pour une valorisation thermique de l’eau chaude produite.
« PAC sur eau de nappe »
- Aquifères superficiels < 200 m,
- Puissance thermique délivrée par la PAC d’au moins 50 kW,
- Réinjection du fluide géothermal extrait dans l’aquifère d’origine,
- COP machine égal ou supérieur à 4.0 (conditions de température prévues par la norme européenne EN 14511).
Sondes
- Puissance thermique délivrée par la PAC d’au moins 30 kW,
- Étude de simulation dynamique pour les opérations pour lesquelles la surface SHON des bâtiments à chauffer
est supérieure à 1 500 m²,
- COP machine égal ou supérieur à 3,7 (conditions de température prévues par la norme
européenne EN 14511),
- Test de réponse thermique pour mesurer les propriétés thermiques des terrains.
NIVEAUX D’AIDES
Les ordres de grandeur des aides sont les suivants :
60 % des dépenses éligibles3 pour des opérations sur champ de sondes,
40 % des dépenses éligibles3 pour des opérations sur eau de nappe,
Le cumul est possible avec les Quotas CO 2 pour les entreprises qui y sont soumises,
mais pas, en revanche, avec le principe des Certificats d’Économie d’Énergie4.
((2) La production de froid peut être prise en compte sous réserve que le projet présente des bilans techniques, économiques
et environnementaux satisfaisants.
3) Ces niveaux d’aides seront ajustés au regard de l’analyse économique du projet dès lors que le prix de la chaleur issue
de l’installation ne serait pas au moins inférieur de 5 % à celui de la chaleur produite par une installation utilisant une énergie
conventionnelle.
(4) La combinaison avec les aides du contrat État Région est possible, mais les conditions imposées en matière de temps
de retour ne devraient pas changer notablement les ordres de grandeur globaux, sauf exceptions.
Aides de la convention ADEME-REGION
concernant les énergies renouvelables
Ces aides sont réservées aux secteurs concurrentiels
et non concurrentiels. Elles ne concernent pas les particuliers.
AIDES AUX ÉTUDES
L’aide à l’investissement doit être précédée d’une étude de faisabilité préalable pour définir quelle énergie renouvelable répondra
le mieux aux besoins du projet. Le taux d’aide est très élevé.
Taux d’aide
50 % pour le secteur
concurrentiel (hors PME)
Aide à la décision : étude de faisabilité
70 % maximum pour les PME
et le non concurrentiel
Promotion, animation des filières,
Instrumentation et suivi des opérations exemplaires
70 % à 100 %
AIDES À L’INVESTISSEMENT
Comme pour le Fonds Chaleur, les aides à l’investissement sont soumises à des éco-conditions sur l’enveloppe du bâtiment :
Rénovation : Justifier d’une performance énergétique du bâtiment équivalant à une étiquette énergie de classe A, B, C ou réaliser
des travaux d’isolation réduisant d’au moins 15 % les consommations par rapport à la situation initiale,
Taux d’aide maximal
30 % sur le surcoût d’investissement
(par rapport à une solution gaz ou fioul)
Plafond
300 000 €
Bénéficiaires
Secteur concurrentiel et non concurrentiel
Dépenses éligibles et
Critères techniques (1)
Pompes à chaleur “eau-eau“, pieux énergétiques, capteurs
géothermiques verticaux, échangeurs, pompes de relevage et
de réinjection des opérations sur nappes
Bonification (2)
10 % pour les opérations les plus exemplaires
(1) Pour les études sous/sol et les travaux, il est recommandé que le BE et l’entreprise de forage retenus soient
titulaires de la marque de qualité GÉOQUAL ou respecte des engagements de qualité au moins équivalents.
(2) Bonification des opérations les plus exemplaires, étudiées au cas par cas par l’ADEME et la Région (logement
social, projet structurant par rapport au territoire concerné, territoire engagé dans un plan climat, secteur d’activité
concerné, technologie mise en œuvre, lauréat de l’appel à projet régional).
LIENS UTILES
• Site du Conseil Régional :
www.energies-centre.regioncentre.fr
• Site de l’ADEME Direction régionale Centre :
www.ademe.fr/centre
.
Gjdif
www.impots.gouv.fr
23
• Site de l’administration fiscale pour le crédit d’impôt :
(*+0.1/+*1%Aehj]kkagf29dh`Y?jYh`a[Aehjae…kmjhYha]jH=>;<…[]eZj]*()(
Neuf : Obtenir un label « BBC » ou justifier d’une performance énergétique correspondant à une étiquette énergie de classe A ou B.
S„HMFNFOUBUJPOT
Les opérations de Géothermie à Très Basse Énergie (GTBE) doivent respecter les Codes de la santé, minier, de l’environnement et des
collectivités territoriales, qui visent principalement à :
- Prévenir la surexploitation, la perturbation du niveau ou de l’écoulement de la ressource affectée à l’alimentation en eau potable
(AEP) ou à d’autres usages légalement exploités,
- Prévenir tout risque de pollution par migration des pollutions de surface ou souterraines, ou par mélange de différents niveaux
aquifères,
- Prendre en compte les restrictions ou les interdictions applicables à la zone concernée par le projet de forage (périmètres de
protection, plans de prévention...).
Le nombre de situations réglementaires différentes est très élevé, mais pour toutes les opérations sur nappe (et pour certaines des opérations
sur sondes), doit être élaboré un dossier montrant le respect des spécifications techniques réglementaires ainsi que l’absence de risques
pour la santé et l’environnement.
Textes et dispositions applicables
Les principaux textes applicables sont résumés dans le tableau ci-dessous.
Attention : Même si certaines procédures locales sont en cours et n’ont pas encore été l’objet de documents opposables, il est vivement recommandé de s’assurer de leur avancement et des contraintes qui pourraient contrarier un projet ; c’est notamment le cas des dossiers d’enquête
publique en cours au titre de l’instauration des périmètres de protection des captages d’eau potable.
Tableau de synthèse des principaux textes
CODE
SANTÉ PUBLIQUE
RÉFÉRENCES
Articles R1321-2
Décret n° 2007-49 du 11 janvier 2007
Principes d’établissement des périmètres
de protection des captages d’AEP
Article L 1322-4
Protection des sources d’eau minérale
Référence à Art.21, Loi sur l’Eau
et les Milieux Aquatiques du 30/12/2006
Renforce la protection des aires
d’alimentation des captages d’eau potable
Article R 1331-2
Rejets interdits en réseau
Décret n° 2006-881 du 17 juillet 2006
Articles R214-1 et suivants
Principes d’établissement des périmètres
de protection des captages d’AEP
1.1.1.0 : création d’un ouvrage
Déclaration sauf usage domestique (R214-5)
1.1.2.0, 1.2.1.0, 1.2.2.0, 1.3.1.0 :
prélèvements
Déclaration ou autorisation selon des seuils fixés
5. 1. 1. 0. Géothermie, exhaure
Réinjection dans une même nappe :
seuils de 80 et 8 m3/h
Arrêtés du 11 septembre 2003 modifiés
(arrêtés du 7 août 2006,…)
Prescriptions générales applicables aux
ouvrages souterrains soumis à déclaration
Décret 94-354 du 29 avril 1994
Prélèvements en Zone de Répartition des Eaux
Article R214-1, rubrique 2.2.1.0
Rejet dans les eaux douces superficielles
Livre V Titre I, ICPE
Arrêté ministériel de 02 février 1998 :
(ICPE industrie)
Arrêté ministériel du 07 février 2005 :
(ICPE élevages)
L’ouvrage est intégré au dossier déposé
au titre des ICPE (Installations Classées
Pour la Protection de l’Environnement)
Article 131
Déclaration auprès de l’Ingénieur en chef des mines
Décret n°78-498 du 28 mars 1978
Gîtes géothermiques dits de
« minime importance » exemptés de titre minier
Décret n°2008-652 du 2 juillet 2008
Les particuliers ont l’obligation de déclarer tout
dispositif de prélèvement réalisé à des fins d’usage
domestique de l’eau
Gjdif
24
ENVIRONNEMENT (Eau)
ENVIRONNEMENT (ICPE)
MINIER
GÉNÉRAL DES COLLECTIVITÉS
TERRITORIALES
CRITÈRES - NATURE DES EXIGENCES
Les procédures, leurs impacts sur les projets et les délais
Les procédures ainsi que les délais d’attente avant de connaître la décision de l’administration varient considérablement selon les sites
et les projets.
Cependant, trois procédures couvrent la grande majorité des situations rencontrées. Dans tous les cas, le recours à un BE sous-sol spécialisé
en GTBE est nécessaire pour préparer le plus tôt possible1 le dossier (sur la base de l’étude de faisabilité), et pour prendre contact avec les
administrations concernées avant tout dépôt.
SCHÉMA DES IMPACTS DES PROCÉDURES SUR LES PROJETS
PERTINENCE
ET PRÉFAISABILITÉ
FAISABILITÉ ET
DIMENSIONNEMENT
DÉTAIL DES OUVRAGES
ET CAHIER DES CHARGES
TRAVAUX
FORAGE
Travaux de test
et essais
Demande de
soutien aux
études
Dossiers pour
les forages
de test
Dossier
réglementaire
finalisé
Étude par les O
administrations K
Demande de
soutien
Investissement
Étude par les
administrations
RÉCEPTION
ÉTAPES DU PROJET GTBE
Dossier
réglementaire
final
O
K
Étapes des procédures réglementaires et dossiers de soutien
Selon les zones géographiques, les tailles des projets et les technologies, les procédures sont plus ou moins longues, et interdisent même
de commencer tout forage avant accord.
PROCÉDURES D’AUTORISATION
Le cas le plus pénalisant, en termes de délai, est celui dans lequel une procédure d’autorisation est nécessaire. En effet, le dossier doit comporter
une étude d’incidence et de faisabilité complète, et, du fait de l’enquête publique qu’elle impose, cette procédure dure dans le meilleur des cas
9 mois, et dépasse souvent largement un an.
Installation Classée pour la Protection de l’Environnement (ICPE2)
S’il s’agit d’une ICPE au titre de la nomenclature des industries et élevages dangereux, la procédure s’applique qu’il s’agisse de projets sur sondes
ou sur nappes.
Toute installation comportant un appareil à pression de forte puissance est classée ICPE : ainsi, dès que la puissance du compresseur de la pompe
à chaleur est supérieur à 500 kW3, soit une puissance thermique de 2 MW, une enquête publique doit avoir lieu.
S’il s’agit d’une installation de forte puissance au sens du code minier4
Lorsque la capacité de prélèvement de calories du sous-sol est supérieure à 232 kW à 20°, quelle que soit la technologie, l’autorisation avec
enquête publique est requise.
(1) Avant même le choix du Maître d’œuvre
(2) Article R512 du Code de l’environnement
(3) 300 kW si le fluide frigorifique est inflammable ou toxique
(4) Article 98 du Code minier
Cas de l’utilisation de l’eau de nappe4
La procédure varie selon les zones géographiques et les débits de l’installation5. Les Zones de répartition des eaux (zones où des pénuries se
manifestent) sont très protégées.
NATURE DES CONTRAINTES
(une seule suffit à déclencher la procédure)
SEUILS ET CRITÈRES
POUR LE RECOURS À L’AUTORISATION
Prélèvement annuel
Dès que le prélèvement annuel atteint 200 000 m3/an
dans le cas général. Dans une Zone de Répartition
des Eaux, le volume limite est de 10 000 m3/an.
Prélèvement dans un cours d’eau
ou dans sa nappe alluviale
Dès que le prélèvement dépasse 5 % du débit de
référence du cours d’eau, ou 1 000 m3/h.
Capacités de prélèvement et/ou
de réinjection de l’installation
Dès que la capacité de réinjection de l’installation
dépasse 80 m3/h. En Zone de Répartition des
Eaux, il suffit que soit la capacité de prélèvement,
soit la capacité de réinjection, dépasse 8 m3/h.
Protection de l’alimentation en eau potable
À ces cas, il faut rajouter celui des procédures d’autorisations pour forer ou prélever dans les zones de protection des captages d’eau potable,
qui sont définies au cas par cas par les arrêtés de Déclaration d’Utilité Publique.
Les forages sont interdits dans les périmètres de protection rapprochée. Ils peuvent généralement être autorisés dans les périmètres de
protection éloignée, sous réserve de l’avis d’un Hydrogéologue Agréé (dans ce dernier cas, le délai de décision est de l’ordre de cinq à six mois),
et imposent parfois une enquête publique.
IMPORTANT
Si la commune est située au-dessus
d’une Nappe réservée pour l’Alimentation en Eau Potable (NAEP),
TOUT FORAGE Y EST INTERDIT.
(5) Article R 214 1 du Code de l’environnement.
2.2. PROCÉDURE DE DÉCLARATION AU TITRE DE LA LOI SUR L’EAU
Cette procédure s’applique uniquement aux opérations sur nappe ne relevant pas de la procédure d’autorisation (Code de
l’environnement Article R214-32). Cette procédure est en fait une forme d’autorisation, puisque les travaux ne peuvent commencer avant un
accord de l’administration, soit explicite, soit tacite, dans les deux mois après envoi de la demande et de son dossier d’incidence.
Noter que les dossiers incomplets ou ne respectant pas les différents impératifs réglementaires doivent être revus, faisant courir un nouveau
délai de deux mois.
Deux déclarations sont nécessaires en principe, d’abord pour engager les travaux de forage (y compris de tests et d’essais), ensuite pour
pouvoir exploiter. L’administration admet, sur les dossiers de qualité, qu’une seule déclaration soit faite, avec un complément d’information lors de
l’exploitation.
2.3. PROCÉDURE POUR LES SONDES
En dehors des cas prévus aux paragraphes « ICPE » et « Installation de forte puissance au sens du code minier » page 2, toute opération
sur sondes doit faire l’objet, avant le début des travaux, d’un formulaire dûment renseigné, adressé à la DREAL (Service
environnement et risques industriels), avec une carte topographique IGN 1/25 000 localisant le forage. Cette procédure est à fin statistique
et ne peut pas empêcher les travaux.
2.4. DÉCLARATION EN MAIRIE
Dans tous les cas, une déclaration de travaux doit être effectuée en Mairie avant le début des travaux.
Principales dispositions de l’arrêté du 11 septembre 2003 complétant la « loi sur l’eau » du Code de l’environnement :
Gjdif
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• Respect de distances minimales vis-à-vis d’une installation susceptible d’altérer la qualité des eaux souterraines,
• Conditions pour éviter tout risque lors du chantier,
• Interdiction de prélever ou réinjecter dans des nappes différentes, ou de permettre des infiltrations (entre nappes, entre sol et nappes),
• Réalisation de tests et essais de pompage et fourniture d’un dossier technique détaillé de fin de travaux.
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2.5. RESPECT DES SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES