Systèmes géothermiques: nouvelle géothermie par puits artésien

Le système de géothermie ouverte fonctionnant à partir de puits artésiens est le plus ancien système de géothermie utilisé au Canada. Nécessitant un entretien régulier et un grand apport d'eau, il a toutefois été déclassé dans les années 90 par les systèmes à boucle fermée à l'antigel et à expansion directe.
Une nouvelle voie expérimentale vient toutefois raviver l'intérêt des chercheurs québécois pour ce système. Il s'agit d'utiliser le puits artésien comme source d'approvisionnement et de rejet pour le système géothermique.

Historique du circuit ouvert à eau
L'expert québécois Yvan René de la compagnie Géothermix rappelle que les premiers systèmes géothermiques utilisés au Québec au début des années 80 étaient des circuits ouverts, une technologie importée de Scandinavie. Ce système utilise simplement la pompe submersible d'un puits artésien pour approvisionner la thermopompe en eau à 48'F pour ensuite la rejeter à 38'F dans un fossé, un ruisseau ou un lac. En été, en mode de climatisation, l'eau est pompée à 48'F et rejetée dans la nature à 63'C. Ce système est aujourd'hui interdit car il a le désavantage d'assécher les puits artésiens.

Les circuits ouverts avec puits d'absorption.

Au Québec, les systèmes ouverts doivent maintenant être munis d'un second puits d'absorption qu'on installe à environ 100 pieds (30 m) du puits artésien de manière à réalimenter la veine d'eau ou la nappe phréatique en eau potable. Le problème le plus inquiétant de ce système est l'obstruction du puits d'absorption. M. Yvan René, estime qu'actuellement 20% des puits d'absorption s'obstruent avant 5 ans causant souvent des dommages importants aux terrains en les inondant. Il faut alors creuser un nouveau puits d'absorption capable d'absorber cette quantité d'eau.
Personnellement, je considère que cette pratique est aujourd'hui trop risquée pour être recommandée, même si elle s'avère plus économique à réaliser qu'un système à boucle fermée.

Le système artésien à un puits

Des chercheurs testent actuellement l'efficacité d'une solution de rechange utilisant un seul puits artésien comme source et comme rejet. L'eau pompée et rejetée étant située dans le même puits, cette technique ne créerait aucun débalancement dans l'équilibre de la nappe phréatique. En utilisant la même pompe et le même puits artésien creusé pour l'approvisionnement en eau potable, ce système pourrait devenir le plus économique pour les régions rurales.

Le fonctionnement est relativement simple. L'eau est pompée du fond du puits, là où elle est la plus chaude en hiver. Le rejet se fait dans le haut du puits, créant une boucle de circulation qui force l'eau froide à descendre vers le bas et à se réchauffer progressivement au contact de la nappe phréatique, du sol ou du roc. Nous savons que le système fonctionne mais les études cherchent à déterminer les conditions optimales qui permettront d'obtenir les économies d'énergies maximales.

Le pour et le contre d'un système ouvert

Le système artésien à un puits représente une voie d'avenir dans le monde rural. En plus de régler le problème d'obstruction de puits d'absorption, cette technologie règle le problème de la grande quantité d'eau nécessaire au fonctionnement des systèmes ouverts actuels, car l'eau n'est pas consommée, elle se régénère elle-même. Il faut en effet une capacité de 2 à 3 gallons à la minute par tonne de chauffage ou de réfrigération pour alimenter un système géothermique à eau.

Le système artésien à un puits demeurera toutefois sujet à un entretien régulier car il est soumis à de l'eau impure (fer, souffre, calcaire et autres ), qui encrasse son échangeur de chaleur et diminue son efficacité. Une pompe à vitesse variable, plus coûteuse qu'une pompe standard, est nécessaire pour pouvoir coupler l'eau de la géothermie à l'approvisionnement d'eau domestique. Ceci afin de ne pas réduire la pression d'eau potable de manière drastique quand la géothermie se met en fonction.

Ce système s'adressant uniquement aux zones rurales, je recommande toujours le système à expansion directe (DX) pour la ville et la banlieue.

Pour plus d'informations sur la géothermie ou une soumission www.geothermix.com

Par Yves Perrier 2009/10/15