Forums des énergies : société, écologie et technologies propres

bonjour
je me permets de poster sur votre super forum pour vous presenter mon projet:
il s'agit de la réhabilitation de grands locaux en basse altitude dans la région nord-est.
je souhaite produire du chauffage et de l'electricité à partir de sources géothermiques peu profondes d'environ 100/200 dans une région à température moyenne de 5 dégrés .
les forages peuvent êtres nombreux (10,20 ou plus ) je travaille dans la construction et cela ne m'est nidifficile ni couteux
mon gradient thermique moyen sera donc d'environ 10/15 degrés

y aurait-il une solution pour produire de l'electrité à partir de ce gradient ?

j'ai déjà envisagé le sterling, l'orc,une micro-turbine comme dans le cyle de centrales etm et l'effet seebeck , qui à ce jour semble être la seule réelle solution du fait de l'existence des modules peltiers à des prix cohérents

si vous connaissez d'autres solutions ?

j'envisage également d'augmenter la température de mes sources , d'une part pour produire du chauffage , et également pour améliorer mon rendement thermoeletrique, qui augmente tres fortement avec les gradients thermiques

j'ai entendu parler de thermo-compression , si quelqu'un connait en détail ou si vous voyez d'autres solutions ?
( je rappelle que je dispose de tres nombreuses source à faibles gradient thermiques )

ma derniére solution sera de forer à 1000m ou plus , mais cela est beaucoup plus compliqué

merci à vous tous

Sans vouloir être rabat joie, 15 degrés d'écart me semblent insuffisants pour envisager un production suffisante d'énergie.
Rien que le pompage à 100m de profondeur nécessitera probablement plus d'énergie que ce que le système pourra produire.

A titre de comparaison, l'exploitation de l'énergie thermique des mers fonctionne à partir d'un delta de température d'environ 20°.

j'avais imaginé une boucle fermée et étanche avec un liquide caloporteur et un échangeur à son sommet
sachant que la chaleur monte et que le froid descend et qu'une boucle étanche demande trés peu d'énergie pour la circulation ...
mais peut-être que je me goure ??

Tu as raison... sur le principe.

En prenant en compte le(s) échangeur(s), l'écart de température "utile" risque d'atteindre 10 à 12°, soit un rendement maximal de 3 à 4%.

Pour obtenir une puissance de 1kW, il faudra donc que ton liquide caloporteur transporte 30kW thermiques.

Cela va nécessiter un débit de fluide caloporteur important et des échangeurs (très) conséquents (avec probablement les pertes de charge qui vont avec...).

30 kw thermiques sur des forages de 20/30 cm de diamétres , c'est impossible ?
je ne sais pas calculer ce genre de chose, je vais fouiller un peu
merci

Hello Gastonn,

Bienvenue cher "confrère"!

1) Les "gisements géothermiques" en faible profondeur s'épuisent vite (certains prétendent pouvoir le faire, mais je demande à voir... il faut alors isoler tout ça alors que la terre est gratuite alentour... je ne vois pas l'intérêt)

2) Le bon forage semble être à -360m de profondeur, car là on aurait déjà une température constante "utilisable" (et même très confortable en "passivant" une maison). Le principe étant de stocker la chaleur durant la saison chaude, pour éviter que le gisement ne s'épuise ensuite et en pouvant alors puiser ce dont on a besoin toute la saison froide, pour recommencer le cycle ensuite.

3) Il faut savoir qu'à -2m on à 8°C, à ~ [-]150m selon nature du sous-sol) on a une température de 12,5°C seulement. En-deça on gagne 1°C de température tous les 30m environ, si bien que:
— à -360 on dispose – grâce à un forage – d'une température constante d'environ 20°C.
— à -500m on dispose – grâce à un forage – d'une température de 23°C de toute façon, en permanence, que l'on stocke ou non.

L'EPFZ donne le chiffre réaliste de 17°C à -300m (mais profondeur insuffisante si on veut se passer d'une PAC, amha)

Cependant, si on a une journée ensoleillée, alors on peut garder la chaleur produite en hiver dans le cycle diurne, pour monter la température de la maison dans le cycle nocturne, sans envoyer ça en profondeur (et en le stockant dans un gros boiler aux dimensions ad hoc) il faut donc voir à quelle latitude/altitude la maison se trouve (si on est au-dessus de la purée de pois à 1200m d'altitude par exemple, cela peut constituer un gros avantage). En montagne l'hiver, il y en a qui se contentent de l'apport direct et d'un gros boiler, parce qu'ils ont l'ensoleillement "pour..." (ils ont donc fait l'économie du forage)

4) Si on a déjà une maison passive, ce n'est plus nécessaire aujourd'hui, il y aurait d'autres solutions moins cher (comme une citerne à l'intérieur, mais il faut avoir de la place pour...)

5) Je suis étonné que personne n'ait réagi à ça, mais la géothermie à faible ou moyenne profondeur n'est pas faite pour produire de l'électricité, mais pour utiliser la chaleur que l'on peut récupérer pour se chauffer "en direct". Seuls les forages profonds peuvent le permettre, mais là ça devient une solution "industrielle" qui n'est plus à la portée de la gestion d'une maison individuelle (amortissements lourds et longs). Pour le courant il y a les panneaux PV, qui ont incontestablement un meilleur rendement, mais faudrait pouvoir le stocker, il y a la solution de le vendre, pour en racheter dans le cycle nocturne....

Aujourd'hui, si on veut une solution "économique", on choisit d'autres solutions. Le forage (si tant est qu'on soit de la partie et que cela ne coûte pas bombon) est un luxe, par exemple pour disposer d'une piscine chauffée toute l'année (encore que on peut aussi adopter la stratégie qui va bien et même utiliser l'eau même de la piscine comme tampon thermique en intérieur, toujours par journée ensoleillée...). Mais si on peut faire ce genre de choses, alors le forage offre une solution extraordinaire et super confortable! Et rentable par rapport à l'explosion du prix du baril de brut (si tant est qu'on ait les moyens de se l'offrir.)

Cordialement,

Quelques liens d'anciennes discussions "animées" sur ce sujet:
https://www.econologie.com/forums/post242319.html#242319
https://www.econologie.com/forums/stockage-e ... 10470.html

merci beaucoup de ta réponse
je vais lire attentivement les deux postes que tu m'as linkés

je n'avais aucune conscience de la notion "d 'épuisement des gisements géothermiques" et je pensais qu'à partir du moment ou on forait , mettait un boucle étanche et refermait on profitait "ad-vitam" de la température du sous-sol ...
la seule chose qu'il me semblait devoir calculer était la puissance thermique d'un forage de 20 cm à 200 m à 18 degrés (pour en déduire la puissance electrique exploitable) en tenant compte bien-sûr de la conductivité thermique du sous-sol pour maintenir mon forage à température

j'ai effectivement envisagé un usage directe de la température du sous-sol à plus grande profondeur ( sans penser aux possibilités de stockage ), mais comme j'ai besoin d'electricité en nocturne ou en faible ensolleillement , je souhaitais d'abord étudier une solution de production de thermo-electricité entre autre en élevant la température de ces sources à faible gradient pour améliorer mon rendement de production et en profiter pour obtenir ma température de chauffage
ma réflexion venait du fait que forer 15x100 ou 15x200m est infiniment plus simple que forer 1x1500 ou 2000 m...je peux même envisager de forer quelques dizaines de puits à cette profondeur
restait juste à trouver un moyen d'élever la température de ces sources ( thermo-compression ? )

bravo pour tes 70 000+ millions de km ( je n'en suis qu'à 50 000+ ) et merci beaucoup pour toute ces infos
je continue à chercher

D'un point de vu purement écolo, je serais pour une solution plus proche d'un Stirling. Les matériaux des modules Peltier sont de vrais m***e. Après, ce genre de système à base de module Seebeck ont des rendement potable avec un delta de 50°C, donc ton système me parais plutôt juste. Mais aussi, un soin tous particulier doit être appliqué à l'échangeur. Sans le bon design tu passe d'un rendement positif à négatif très vite.
Enfin, ce sera sans doute un rappel pour toi mais avec ce genre de système comme avec les pompes à chaleurs, il faut faire bien attention avec le type de sol. Si tu as des argiles gonflante, la situation peu être problématique.

le soucis est qu'il n'existe pas de sterling en vente ( ou alors à des prix indécents ) sans parler du fait que je suis pas sûr du rendement d'un sterling sur un gradient de 50 degrés
de plus le probleme d'élévation de la température des sources reste entier

gastonn a écrit :de plus le probleme d'élévation de la température des sources reste entier

Là, je ne vois vraiment pas...