Boucle d'eau tempérée : définition et avantages

Au vu des objectifs de la loi de transition énergétique, les boucles d’eau tempérée se déploient en France. Cette technologie émergente sert à produire du chaud ou du froid en exploitant de l’énergie renouvelable. Cette ressource étant principalement géothermique, vous rencontrerez également le terme boucle d’eau tempérée à énergie géothermique (BETEG). Des projets innovants pourraient alors satisfaire les besoins locaux tout en réduisant massivement les émissions de CO2. D’autant plus que les caractéristiques de son infrastructure permettraient à 90 % du territoire d’en bénéficier. Découvrez dans cet article, tous les avantages encore trop peu connus de la boucle d’eau tempérée géothermique.

Au menu de cet article :

1. 1. La boucle d’eau tempérée à énergie géothermique 
   Production décentralisée de la chaleur et du froid
   Principe de fonctionnement d’une BETEG
   Typologie de BET à énergie géothermique
   2. Avantages d’une boucle d’eau tempérée géothermique 
   Bénéfices environnementaux
   Autoconsommation d’énergie
   Modularité de la BETEG
   Solution efficiente et économe
   Évolutivité et flexibilité de la BETEG

La boucle d’eau tempérée à énergie géothermique

La boucle d’eau tempérée est un réseau de distribution d’eau à basse température (entre 10 et 25 °C en moyenne). Elle est utilisée comme procédé technique pour réchauffer ou refroidir un ensemble de bâtiments, voire un écoquartier.

Production décentralisée de la chaleur et du froid

Nous parlons de production décentralisée, par opposition à un réseau de chaleur ou de froid dans lequel la production est centralisée.

Dans ce cas, chaque édifice est équipé d’une pompe à chaleur géothermique (PACg) qui répond à tous les besoins des bâtiments :

• Eau chaude sanitaire
• Chaleur pour le chauffage, la piscine, etc.
• Eau froide pour le rafraîchissement (géocooling) ou la climatisation

Principe de fonctionnement d’une BETEG

La distribution de l’énergie thermique s’opère grâce à un réseau d’eau tempérée. Dans le cas d’un système géothermique, les calories servant à atteindre cette température sont donc d’origine souterraine. La boucle d’eau tempérée géothermique (BETEG) exploite ainsi les ressources de la géothermie de surface ou de minime importance.

La BETEG est composée de quatre dispositifs pour fonctionner :

• Le captage des ressources géothermiques
• La mutualisation, correspondant à la boucle d’eau
• La régulation, afin de gérer la ressource géothermique
• La production : thermopompes ou PACs GT eau/eau permettant de régler la température

Typologie d’une BET à énergie géothermique

La boucle d’eau tempérée peut être alimentée par de multiples sources d’énergies renouvelables et de récupération en différents points du réseau. Elle peut donc être développée à partir de l’une de ces formes de captage :

• Sur sondes géothermiques verticales
• Sur nappe d’eau souterraine
• Sur collecteurs d’eaux usées
• Effluents en sortie de station d’épuration
• Sur plan d’eau, fleuve, lac, mer
• Etc.

Cette souplesse d’approvisionnement permet à la boucle d’eau d’être installée presque partout.

Avantages d’une boucle d’eau tempérée géothermique

La boucle d’eau tempérée géothermique offre de nombreux avantages. Nous vous en présentons cinq :

1. Bénéfices environnementaux

Du fait de sa production décentralisée de chaleur ou de froid, la BET à énergie géothermique répond aux enjeux climatiques :

• Valorisation des ressources locales avec la récupération de calories souterraines dans le secteur où sont construits les bâtiments
• Utilisation d’énergies renouvelables. Ce qui réduit la dépendance aux énergies fossiles majoritairement importées

2. Autoconsommation d’énergie entre bâtiments

La boucle d’eau a besoin d’être régulée pour répondre aux besoins. Or, la régulation peut provenir des bâtiments eux-mêmes par transfert d’énergie fatale en provenance des PACg intégrées dans le système.

La configuration de ce réseau d’énergie unique permet alors de mutualiser les échanges thermiques entre bâtiments. Les bâtisses deviennent alors à la fois consommatrices et productrices.

S’il n’y a aucun besoin en chauffage au moment de la production de froid, la boucle stocke les calories libérées. Ces dernières seront ensuite restituées aux moments opportuns pour d’autres parties du bâtiment ou d’autres édifices.

Dans un système géothermique, il est même possible de stocker les calories dans la BETEG sur le long terme.

3. Modularité de la BETEG

Chaque édifice raccordé à la BET est équipé de sa PACg. De ce fait, il est parfaitement possible d’adapter le niveau de température au cas par cas, selon les besoins de chaque bâtisse du réseau.

Par exemple 30 °C pour l’un, 50 °C pour un autre. C’est tout l’intérêt de la production décentralisée de chaque sous-station de la boucle.

Cette modularité facilite également les réparations : lorsqu’une PACg est défaillante, il suffit de l’enlever de la boucle et de la remplacer. D’un point de vue technique, cela évite la sécurisation du système afin de maintenir sa continuité de fonctionnement. L’ensemble du réseau continue donc à fonctionner sans être impacté par la réparation.

4. Solution efficiente et économe

Les PACg sur boucle d’eau tempérée présentent un coefficient de performance élevé : 4 en moyenne avec la géothermie traditionnelle et 6 sur 7 lorsqu’elle est optimisée par géostockage. Le rendement est proche de 100 % alors que celui du réseau de chaleur à haute température ne dépasse qu’exceptionnellement 85 %.

De plus, le fait que l’eau circule à basse température limite les déperditions thermiques. En effet, les conduites de la boucle d’eau restent sensiblement à la même température que celle du sol où elles sont enterrées. La BET n’a donc pas besoin d’être isolée ni d’être calorifugée. Cela représente forcément une grande économie en termes de matériaux.

5. Évolutivité et flexibilité de la BETEG

L’intérêt de cette technologie géothermique est qu’elle est dotée d’une grande évolutivité et d’une grande flexibilité. En effet, elle permet de mettre en place des captages géothermiques au fur et à mesure des besoins.

Si d’autres bâtiments venaient à se greffer plus tard sur la boucle d’eau, le système de captage pourrait alors se raccorder à n’importe quel point du réseau. L’équipement des sous-stations étalé dans le temps aide ainsi à optimiser les coûts d’investissement.

Pour tous ces bénéfices, la boucle d’eau tempérée est qualifiée de smart grid. C’est-à-dire un réseau énergétique intelligent, pouvant alimenter tout un quartier en énergie thermique. Ce procédé technique est d’ailleurs particulièrement intéressant pour :

• Des travaux de rénovation
• Des logements neufs
• Des bâtiments tertiaires
• Ou encore des centres de données

Vous disposez ainsi d’une solution de production de chaleur et de froid renouvelable et efficace pour votre parc immobilier. Passez à l’action, contactez notre équipe d’experts pour la mise en place de votre système géothermique.

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Sources :

Le site du géostockage

La boucle d’eau tempérée à énergie géothermique

Boucle d’eau tempérée : produire de la chaleur et du froid au plus près des besoins

Installations de production de chaleur et de froid à partir de boucle d’eau tempérée géothermique | ADEME