2. Les échangeurs de chaleur
La caractéristique essentielle de l'énergie
géothermique est qu'elle doit être consommée
sur place. Dans le cas d'une source géothermale
à haute température, l'énergie du
fluide peut être directement transformée
en énergie électrique via une turbine et
envoyée sur le réseau de distribution électrique.
Dans le cas de la basse énergie, un échangeur
est généralement placé entre le circuit
géothermal et le circuit de distribution de chaleur.
Cet échangeur est indispensable dans le cas d'une
eau corrosive. La chaleur géothermique peut ensuite
être utilisée directement.
Si la température de la ressource n'est pas adaptée
à l'usage prévu on peut avoir recours à
un système de pompe à chaleur.
La performance d'un échangeur placé dans
une installation de géothermie est caractérisée
par l'écart entre les températures à
l'entrée de la boucle géothermale et à
la sortie du circuit géothermique.
Cet écart appelé « pincement »,
doit être aussi faible que possible (de l'ordre
de 2°C). La maintenance de ce matériel doit
être aisée en raison des risques d'encrassement.
Les échangeurs peuvent être de types différents
: échangeurs multitubulaires, échangeurs
spirales, échangeurs à plaques.
Les meilleures performances sont obtenues avec des échangeurs
à plaques. Ces matériels sont constitués
de plaques embouties de faible épaisseur assemblées
verticalement les unes à la suite des autres. Les
espaces entre les plaques étant alternativement
traversés par le circuit primaire (eau géothermale)
et par le circuit secondaire. Ces échangeurs permettent
une surface d'échange importante dans un espace
réduit. Ils peuvent être agrandis en ajoutant
le nombre de plaques nécessaires. Les matériaux
utilisés dans les échangeurs doivent pouvoir
résister à la corrosion inhérente
à la majorité des fluides géothermaux.
Ils peuvent être constitués en acier revêtu,
en acier inoxydable ou en titane. Ce dernier matériau
s'est révélé particulièrement
adapté aux exigences d'exploitation du fluide du
Dogger du Bassin parisien chargé notamment en sulfures. |
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Echangeur thermique
Dans la boucle géothermale, l'eau qui sort chaude
de la terre tourne en circuit fermé. Cette eau
chargée de sels minéraux cède sa
chaleur à un autre réseau appelé
cette fois circuit géothermique, dans lequel circule
l'eau de ville destinée à être réchauffée.
Cet échange est nécessaire pour capter des
calories tout en évitant la corrosion du réseau
de chaleur. Le dispositif est appelé échangeur.
Il est constitué soit de plaques, soit de tubes.
Les échangeurs à plaques, plus commodes
pour la maintenance, sont les plus utilisés. |
