Le CIMIC


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Système géothermique

Système géothermique

 

 

DESCRIPTION DU BÂTIMENT

 
Le bâtiment du CIMIC a une superficie totale d’environ 8 410 m2 répartis principalement sur un niveau. Le secteur « atelier », d’une superficie de 3 430 m2, occupe l’espace central du bâtiment. Les secteurs « administration » et « enseignement », d’une superficie de 3 680 m2, sont localisés en périphérie autour de l’atelier central. À une extrémité du bâtiment, le secteur « génie civil » a été implanté sur une superficie de 1 300 m2.

Les secteurs « administration » et « enseignement » sont ventilés et climatisés par un système de ventilation central, comprenant ventilateurs d’alimentation et de retour, serpentins de préchauffage et de refroidissement, filtres et humidificateur. Le chauffage de ces secteurs est assuré par un réseau de convecteurs-plinthe sur murs extérieurs et par serpentin de réchauffage terminal pour chaque local.

Le secteur « atelier» est ventilé par trois systèmes comprenant : ventilateurs d’alimentation et de retour, serpentins de chauffage et filtres. Un système individuel de ventilation a été prévu pour le secteur « soudage-assemblage », « techniques d’usinage » et « mécanique et électricité d’entretien ».

Le secteur « génie civil » est ventilé par un système comprenant : ventilateurs d’alimentation et d’évacuation, serpentins de préchauffage et de refroidissement, filtres et humidificateur. Le chauffage de ce secteur est assuré par un réseau de convecteurs-plinthes sur murs extérieurs et par serpentin de réchauffage terminal pour chaque local.
 
 
 

DESCRIPTION DU SYSTÈME DE CHAUFFAGE PAR GÉOTHERMIE

 
Le chauffage du bâtiment est assuré par un réseau d’eau chaude qui alimente les convecteurs-plinthes, les serpentins de réchauffage terminal et les échangeurs de chaleur pour le réseau de glycol chaud des serpentins de préchauffage. La production d’eau chaude et d’eau refroidie pour les besoins de chauffage et de climatisation du bâtiment est assuré par des pompes géothermiques.
En mode chauffage, la chaleur du sol est utilisée pour chauffer le bâtiment. En mode climatisation, la chaleur du bâtiment est rejetée dans le sol. Deux pompes géothermiques, d’une capacité de 60 tonnes chacune, assurent le chauffage ou le refroidissement. L’ajout d’une chaudière à l’huile de 150 CV, agit comme source d’énergie supplémentaire.
 
Les pompes géothermiques et la chaudière à l’huile opèrent en mode bi-énergie :
 
·    en mode électrique, les deux pompes géothermiques et les pompes de circulation opèrent. La chaudière à l’huile agit comme source de chauffe d’appoint ;
·    en mode à l’huile, les deux pompes géothermiques et les pompes de circulation sont à l’arrêt. La chaudière à l’huile agit comme source unique de chauffage.
 
La récupération et le rejet de chaleur du sol sont assurés par une boucle en circuit fermé extérieure et souterraine, d’une longueur totale de 4 400 mètres regroupant 44 puits répartis en 11 rangées de 4 puits. Chaque puits à été fabriqué de la façon suivante :
 
Un trou de 75 mm de diamètre a été foré dans le roc jusqu’à une profondeur de 100 mètres. À l’intérieur de ce trou, deux tuyaux (alimentation et retour) de 32 mm de diamètre en PVC ont été installés. L’espace vide entre les tuyaux et la paroi du puit a été rempli d’un coulis, afin d’assurer la meilleure continuité thermique entre le roc et le fluide thermique à l’intérieur des tuyaux. Ce coulis, composé d’un mélange de poudre de ciment, de bentonite, d’eau et d’intraplast, a été injecté dans le puit à l’aide d’une pompe à injection de béton.
 
Chaque rangée de puits est raccordée individuellement, par une tuyauterie de 50 mm de diamètre en PVC, aux tuyaux maîtres d’alimentation et de retour situés à l’intérieur du bâtiment. Cette tuyauterie de raccordement est recouverte de terre d’un e épaisseur de 1,5 mètres minimum.
 
Le fluide thermique utilisé pour le transfert de chaleur du réseau géothermique, est composé de 70 % d,eau et 30 % de méthanol, pour un température de gel égale à –23°C
 
http://www.csbe.qc.ca/cimic/images/plan_geothermique.gif
 
 

RENDEMENT DU SYSTÈME GÉOTHERMIQUE

 
La capacité totale de chauffage des deux pompes géothermiques est de 410 KW sous les conditions suivantes :
 
·    température à l’entrée du condenseur égale à 40,5 °C
·    température à la sortie de l’évaporateur égale à 1°C
 
 
Sous ces conditions, le coefficient de performance des pompes géothermiques en mode de chauffage, est de 3,3 à 1. En considérant la force motrice des pompes de circulation, combinée à celle des pompes géothermiques, le coefficient de performance du système géothermique se situe aux environs de 3à1. Ainsi, pour chaque kw/h utilisé, le système récupère 3 kw/h.
 
En se basant sur le tarif bi-énergie (1995), chaque kw récupéré revient à un coût de 1¢, comparativement à 7¢ en mode électrique (énergie régulière), ou à 2,75¢ en mode à l’huile légère.
Les économies d’énergie anticipées annuellement pour ce bâtiment sont de 25 000 $. Le coût supplémentaire de construction pour ce système s’élève aux environs de 200 000 $.
 
 
http://www.csbe.qc.ca/cimic/images/systeme_geothermique.gif
1- Chaudière à l'huile 150 HP
2- Pompes termiques 2 X 50 L
3- Échangeur de chaleur
4- Pompe primaire réseau géothermie
5- Pompe secondaire réseau géothermie
6- Pompe alimentation refroidissement
7- Pompe primaire eau chaude
8- Pompe injection eau chaude
9- Pompe alimentation chauffage
10- Puits
 

 

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