PONCA : modélisation de champs de sondes géothermiques verticales

Le BRGM vous accompagne dans l’optimisation du dimensionnement d’un champ de sondes et détermine les configurations offrant les meilleurs compromis entre coûts et performances.
Représentation d'un champ de sondes géothermiques

Représentation d'un champ de sondes géothermiques verticales raccordées à un bâtiment.

© ADEME-BRGM

La modélisation des échangeurs géothermiques et de leurs interactions avec des systèmes énergétiques complexes (réseaux de chaleur, stockage de chaleur solaire ou fatale) est rendue possible par la réalisation d’études géologiques et hydrogéologiques nécessaires à la construction du modèle. Cette étape initiale permet par la suite de simuler plusieurs scénarios de fonctionnement et in-fine de réaliser des tests en conditions réelles via une plateforme géothermique.

Dans ce contexte, la plateforme PONCA met à votre disposition l’ensemble de ses compétences et moyens techniques afin d’optimiser vos systèmes énergétiques intégrant des champs de sondes géothermiques verticales par :

  • Une meilleure implantation des forages : nombres et localisation des puits selon les contraintes du projet ;
  • L’amélioration de l’architecture du champ de sondes considérant la géométrie des parcelles disponibles et les écoulements souterrains, tout en limitant les interférences entre sondes ;
  • Une simulation dynamique au pas de temps horaire du système énergétique.
Evaluation du rapport coût/performance pour différents climats

Evaluation du rapport coût/performance pour différents climats.

© Projet GRETA Alpine Space.

Domaines d’application

Optimisation de champs de sondes sur pompe à chaleur géothermique

  • Modélisation d’un champ de sondes pour l’aménagement de Nice Grand Arénas – Rapport BRGM/RP-64401-FR ;
  • Modélisation de champs de sondes géothermiques pour la production de chaleur, de froid ou d’eau chaude sanitaire de sites industriels.

Stockage de chaleur fatale en champ de sondes

  • Étude technico-économique de l’intégration d’un BTES (Borehole Thermal Energy Stockage) à un réseau de chaleur alimenté par chaleur fatale et gaz (optimisation du volume de stockage et évaluation de sa compétitivité – Rapport BRGM/RP-67592-FR) ;
  • Modélisation souterraine du système de stockage multi-énergies ACCENTA.STORAGE® maximisant l'autoproduction et l'autoconsommation des énergies renouvelables.

Optimisation de réseaux de chaleur ou de froid géothermique

  • Etude d’opportunité de géothermie sur aquifère profond et optimisation de la production couplée de chaleur et d’eau potable (Projet Pézenas Saint-Christol – Rapport BRGM/RP-67583-FR) ;
  • Evaluation de l’opportunité de stockage de chaleur en aquifère profond pour l’alimentation en réseau avec récupération de chaleur fatale pour des sites industriels.
Tests de comparaison coûts/performances

Tests de comparaison coûts/performances entre différentes configurations de champs de sondes.

© BRGM

Moyens disponibles

Outils numériques

  • CARTODIM : logiciel de dimensionnement des échangeurs géothermiques en boucle fermée (sondes verticales, échangeurs horizontaux, corbeilles)
  • Développement de modèles de systèmes énergétiques intégrant des échangeurs géothermiques (de surfaces ou profonds)
  • Algorithmes d’optimisation multi-objectifs (génétique, etc.)
  • Langages informatiques et logiciels de dimensionnement adaptés à vos besoins (MATALB, PYTHON, TRNSYS)
  • Logiciels de modélisation géologique (GDM - Géomodeler) et hydrogéologique (MARTHE)

Moyens humains

  • 2 docteurs et ingénieurs spécialisés en modélisation de transfert thermique et ressource géothermique ;
  • Appui de l’ensemble de l’équipe géothermie multidisciplinaire (plus de 25 experts).