Le stockage de la chaleur / du froid économiquement attrayant pour les institutions de soins

La régulation du climat dans les bâtiments n’est pas un luxe superflu. Le refroidissement d’un bâtiment avec des machines conventionnelles coûte cher en entretien et en énergie. Le SCF dans des couches aquifères présente une alternative. Dans les zones où le sous-sol est favorable, la faisabilité économique doit être étudiée. La faisabilité économique du SCF dépend avant toute chose de l’application et du secteur. Le SCF peut être mis en œuvre dans des hôpitaux ou des espaces de travail où la climatisation / régulation du confort est nécessaire. Le SCF peut être utilisé pour des systèmes de refroidissement de petite taille (avec air de ventilation), mais aussi pour des systèmes plus vastes, avec refroidissement local (plafonds et toit). Le SCF est économiquement attrayant pour les bâtiments ayant une capacité de refroidissement de 400 kW ou plus, et donc la demande annuelle de froid est élevée, ce qui correspond à une superficie  au sol de 4.000 m² ou plus.

Forages de puits

Pour réaliser le SCF, deux ou plusieurs puits sont forés dans des couches aquifères, avec un espacement de 100 à 150 mètres. La profondeur des sources est généralement de 50 à 150 mètres. En été, en cas de demande de refroidissement, de l’eau souterraine froide est pompée dans l’un des puits et envoyée dans le circuit du bâtiment avec un échangeur de chaleur. Le froid est extrait de l’eau pompée. L’eau chauffée est injectée dans un deuxième puits, la ‘source chaude’. En hiver, lorsqu’il faut de la chaleur, l’eau souterraine chaude stockée est à nouveau pompée. Le même échangeur de chaleur permet de libérer la chaleur dans le circuit du bâtiment, de façon à pouvoir être utilisée pour préchauffer l’air de ventilation. L’eau de refroidissement issue de cette libération de chaleur est injectée dans un second puits, la ‘source froide’, et y reste stockée jusqu’à l’été prochain, lorsqu’il faudra à nouveau du froid. L’eau souterraine captée est toujours réinjectée, et n’est donc jamais consommée. L’apport de froid dans la couche aquifère peut se faire de plusieurs manières, comme avec une installation climatique via une pompe à chaleur, avec de l’eau de surface, avec des tours de refroidissement, avec des systèmes de refroidissement secs, ou avec une combinaison de ces possibilités. Avec un système SCF, la chaleur ou le froid stockés peuvent être valorisés. Le but principal est le refroidissement, car il fournit la principale utilité économique, grâce à une économie au niveau de la consommation électrique.

Le SCF ne convient pas partout

L’implémentation du SCF est assez complexe. Il n’y a pas que la composition de l’eau souterraine, mais aussi la qualité de l’eau, qui détermine si la technique du SCF peut être mise en œuvre ou non. Cette technique ne peut donc pas être appliquée partout en Flandre : le sous-sol doit convenir pour le captage et l’injection d’eau souterraine. Les campines anversoises et limbourgeoises conviennent, tandis que la Flandre orientale et le Brabant conviennent moyennant reconnaissance. La bande Anvers-Waasland convient moins, et la Flandre occidentale ne convient pas, à l’exception des vallées flamandes. Les zones aquifères avec risque de salinisation ne conviennent pas, tout comme les couches d’eau souterraine dans des roches fissurées et les zones de captage d’eau. La principale différence de qualité de l’eau concerne la teneur en oxygène de l’eau. Une eau riche en oxygène ne convient pas vraiment pour le SCF pour deux raisons : un précipité de plusieurs oxydes apparaît lors du mélange avec une eau pauvre en oxygène. Ensuite, des bactéries aérobies entraînent la formation de dépôts gluants. Ces deux phénomènes entraînent des problèmes au niveau des sources.

Bert Verbeke

 

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