Polyclinique Grand Sud de Nîmes : plus de 20 ans de retour d expérience (PAC sur nappe)

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1 Polyclinique Grand Sud de Nîmes : plus de 20 ans de retour d expérience (PAC sur nappe) ANTEA Frédéric CRUZEL IDEX Philippe MAILHAN Rencontres régionales de la géothermie en Languedoc-Roussillon 1

2 Présenta)on des acteurs Polyclinique du grand Sud Groupe Hexagone Sud Est 3 cliniques dans le Gard 209 chambres, 16 CTA dédiées aux blocs opératoires Idex Energies 3000 personnes, 500 M Agence Languedoc Roussillon Vaucluse 70 personnes Maintenance des installa)ons clima)ques Contrat de type P2P3 depuis l origine à la PGS A l origine du projet en 1995 ANTEA Industelec

3 Antea Group en France Un peu d histoire... Société créée au sein du BRGM en Totalement indépendante depuis Intégrée au groupe Oranjewoud depuis octobre Périmètres : Plus de 550 experts, consultants et collaborateurs. Plus de 20 implantagons en métropole. 4 implantagons dans les départements d outre- mer. 10 représentagons permanentes à l étranger, et jusqu à 100 intervenants. Une société saine financièrement : Chiffre d affaires 2012 : 64,8 M (+ 11% vs 2011). Cota)on «C3» par la Banque de France (soit parmi les 25% des entreprises françaises les plus stables financièrement, notées de 3++ à 9). Une société innovante : Agrément de l Etat crédit impôt recherche depuis 2007, Grand Prix na)onal de l ingénierie 2011, Prix de l innovagon organisé en interne, dépose régulière de brevets

4 Géothermies de très basse énergie : sur nappe / sur sondes Doublet (ou +) de forages en nappe Champ de sondes verticales Ressources alternatives pour les PAC et réseaux d eau tempérée Eaux superficielles Eaux usées

5 Polyclinique Grand Sud, Nîmes, PAC sur nappe

6 Polyclinique Grand Sud, Nîmes, PAC sur nappe

7 Polyclinique Grand Sud, Nîmes, PAC sur nappe ESSAI PAR PALIERS DE DEBIT Il a pour objectif de caractériser l'ouvrage de captage du point de vue hydraulique, soit : de distinguer les différentes pertes de charge qui concernent les équipements de l'ouvrage, d'évaluer le débit spécifique de l'ouvrage (débit pouvant être fourni par mètre de rabattement).

8 Polyclinique Grand Sud, Nîmes, PAC sur nappe ESSAI DE LONGUE DURÉE L'objectif est d'évaluer les caractéristiques hydrodynamiques (transmissivité et coefficient d'emmagasinement) de l'aquifère capté, d'étudier les conditions aux limites de l'aquifère à moyenne distance de l'ouvrage et de déterminer le débit d'exploitation de l'ouvrage. Le débit de pompage a été choisi sur la base des résultats des essais par paliers : il a été fixé à 60 m³/h et a été maintenu pendant 23 heures. Le logiciel ISAPE du BRGM a permis, de déterminer les deux paramètres hydrodynamiques : la transmissivité (T), en m²/s, caractérisant l'aptitude de l'aquifère à faire transiter l'eau. C'est le produit de la perméabilité par l'épaisseur productive de l'aquifère. le coefficient d'emmagasinement (S) représentant la capacité de l'aquifère à libérer l'eau qu'il contient.

9 Polyclinique Grand Sud, Nîmes, PAC sur nappe QUALITE DE L EAU Taux d'hydrogènocarbonates 326,96 mg/l et titre TAC (alcalmétrique complet) 26,8 F relativement élevés traduisant une eau pouvant être inconstante. De plus, le contact atmosphérique risque d'entraîner une oxydation des espèces Fe++ et Mn++ sous forme de précipités d'hydroxydes de Fer et de Mn (Fe (OH) 3 et Mn (0H) 2 ). Une attention particulière a donc été portée sur la réinjection des eaux pour minimiser les risques de colmatages en: contrôlant que les eaux pompées ne subissent pas d'oxygénation, injectant les eaux sous le niveau statique de façon à éviter tout contact atmo sphérique, définissant un système de suivi des conditions d'injection par contrôle du colmatage. Diagramme de Schoeller-Berkaloff

10 Polyclinique Grand Sud, Nîmes, PAC sur nappe FAISABILITE HYDROGEOLOGIQUE ET MODÈLE HYDRODYNAMIQUE Objectif = évaluer le débit prélevable sur la nappe et positionner les ouvrages d'exhaure de façon optimale, en prenant en compte les contraintes foncières et financières Moyen = modèle hydrodynamique calculant les rabattements induits par plusieurs puits de pompage en tenant compte des caractéristiques de la nappe (gradient, perméabilité et puissance) Scénarios étudiés = implantation initiale des puits (pompage+réinjection) et 2 débits d exploitation puis implantation optimisée en limites amont et aval de site : objectif 180 m 3 /h trop élevé, (dénoyage pompes // saturation en réinjection) Optimum retenu = 120 m 3 /h avec 3 puits de pompage de 40 m 3 /h et 4 de réinjection (2x20 + 2x40 m 3 /h) La modélisation montre pour certains forages d'exhaure des taux de recyclage assez importants malgré la réduction du débit d exploitation visé

11 Retour d expérience PAC sur boucle d eau de la Polyclinique du Grand Sud Nîmes

12 Présenta)on de l installa)on 3 forages d exhaure équipés chacun d une pompe immergée dont le foncgonnement est cyclique et 3 puits de réinjecgon 2 pompes à chaleur Carrier 30 HT, 11 compresseurs au total Puissance totale chaud de kw, (entrée +8 c/sorge 50 c) Puissance totale froid de kw, (entrée +35 c/sorge 6 c) Les pompes à chaleur sont prioritaires. 2 chaudières gaz pour la producgon d ECS, l appoint et le secours du chauffage en période EJP Puissance totale de kw installée FoncGonnement des chaudières en période EJP Pilotage par la GTC des différents foncgonnements (priorité chaud/froid/ejp)

13 SCHEMA DE PRINCIPE

14 Maintenance / Vie du matériel Maintenance des PAC Maintenance classique d un groupe froid au R22. Pas de grosses pièces remplacées depuis La constance de la température de la nappe et les étages des compresseurs en cascade permet aux groupes de foncgonner sans à- coup. Maintenance des Pompes de forage IntervenGons programmées, 2 pompes ont été remplacées. Un des trois forages n est plus uglisé, son ensablement régulier provoquait le blocage de la pompe. Chaufferie Maintenance d une chaufferie classique, moins de sollicitagons du fait de la priorité sur les PAC. Faible consommagon de gaz du fait de l apport d énergie par les PAC.

15 Efficience énergé)que Performance des PAC COP moyen calculé sur plusieurs années: Energie chaud+energie froid= kwh = 4,1 ConsommaGon élec kwhé Consomma)on moyenne de gaz comprise entre 700 MWh PCS et MWh PCS (pour une clinique équivalente de 200 lits MWh PCS) Les PAC assurent en moyenne 75% des besoins en chauffage (hors ECS) 15

16 Efficience énergé)que Conclusion Les équipements fonctionnent conformément à l étude depuis 15 ans. Le matériel a bien vieilli. Le forage et les pompes demeurent le point sensibles et nécessitent une surveillance importante (alternance hebdomadaire). A venir en 2014, retrofit des pompes à chaleur par le constructeur pour changer le R22, budget