Les systèmes géothermiques peu profonds comprennent les sondes géothermiques, les corbeilles et les capteurs horizontaux. Le principe de ces technologies en circuit fermé est d’utiliser un fluide caloporteur qui circule dans une boucle pour récolter ou stockerl’énergie thermique du sol, respectivement.
GEOEG a conçu et testé les performances d’une variété de systèmes géothermiques à faible profondeur. Ces activités ont permis de pousser aux limites de la rentabilité économique de tels systèmes.
Les conceptions basées sur l’optimisation avancée du réseau de tuyauterie, des matériaux et des paramètres opérationnels thermo-hydrauliques utilisés pour les échangeurs de chaleur géothermiques (par exemple, tuyau coaxial contre tuyau en forme de 2-U) peuvent permettre d’économiser des coûts importants pendant l’exploitation de ces systèmes et assurer un retour sur investissement plus rapide, dès 2 à 3 ans. Ces optimisations ont été développées grâce à l’utilisation de logiciels et de techniques numériques de pointe qui peuvent simuler le fonctionnement des systèmes modélisés sur n’importe quelle échelle de temps (par exemple, des heures et des jours à plusieurs décennies) en tenant compte de l’écoulement réel du fluide caloporteur circulant dans les tuyaux de ces échangeurs de chaleur. Un exemple des résultats de modélisation obtenus grâce à ces simulations est présenté ci-dessous en référence à la conception de plus de 200 sondes verticaux de 300 m de long.
Des essais in situ, notamment des essais de réponse thermique et des essais de performance thermique, ont été réalisés par GEOEG afin de quantifier expérimentalement des variables cruciales pour la conception, le contrôle de la qualité de la construction et l’exploitation des systèmes géothermiques à faible profondeur. Dans le premier cas, ces variables comprennent la température du sol non perturbé des sites, la conductivité thermique du sol et la résistance thermique des échangeurs de chaleur testés. Dans le second cas, ces variables incluent la puissance thermique récoltée par les échangeurs de chaleur géothermiques testés pendant les essais expérimentaux de leur fonctionnement dynamique.
