L'interférence thermique entre les systèmes géothermiques est un élément souvent négligé mais très important de la conception. Dans cet article, nous présentons une mise à jour majeure de notre module d'interférence afin que vous puissiez désormais calculer l'interférence pour tous les projets géothermiques que vous pouvez imaginer.
!Note
Cet article s'appuie sur les concepts expliqués dans notre vidéo originale sur le problème des interférences géothermiques. Vous pouvez lire cet article ici.
Interférence thermique
Les forages géothermiques (ou champs de forages, si les forages sont reliés entre eux) agissent comme un échangeur de chaleur souterrain, stockant et extrayant l'énergie du sol. Tant que l'énergie injectée dans le sol est égale à l'énergie qui en est extraite, le système peut fonctionner à l'infini. Toutefois, lorsque ces deux éléments ne sont pas équilibrés, le déséquilibre entraîne une modification à long terme de la température du sol.
Cette dérive de la température ne s'arrête pas au bord de votre projet, mais se poursuit bien au-delà des limites de votre projet, laissant derrière elle une influence circulaire sur la température du sol, comme le montre la figure ci-dessous.
Ici, tous les forages présentent un certain déséquilibre qui influence la température du sol dans leur environnement. Le problème est que toutes ces interférences sont cumulatives, ce qui signifie que si vous concevez un champ de forage à l'emplacement du point rouge, vous subirez non seulement une température du sol inférieure de 1°C à la normale à long terme en raison de la présence de votre voisin orange, mais aussi de 0,5°C provenant à la fois du système bleu et du système rose. Au final, la dérive de température cumulée sera de -2°C, ce qui signifie que si vous concevez à 0°C, vous obtiendrez -2°C au bout du compte.
Interférence entre les forages
Pour calculer l'interférence entre différents trous de forage, on peut supposer qu'il s'agit d'une ligne infinie ou d'une ligne finie. (Pour plus d'informations, lisez notre article précédent sur ce sujet).
- Source de lignes infinies
Si l'on suppose que chaque trou de forage est une ligne infinie, le problème se réduit à un simple problème de transfert de chaleur à deux dimensions, où la région d'influence est en fait un gradient circulaire qui diminue avec la distance par rapport au trou de forage émetteur. Ce modèle est assez précis si vos trous de forage sont assez longs et éloignés les uns des autres. Dans le cas contraire, il est préférable de supposer qu'ils sont finis. - Source de ligne finie
Lorsque vous supposez que les trous de forage sont de longueur finie, votre problème est désormais tridimensionnel et tient compte de la longueur réelle des trous de forage. Cela peut entraîner une augmentation considérable de la précision, en particulier lorsque des trous de forage de longueurs différentes sont placés l'un à côté de l'autre.
Bien entendu, cela ne fonctionne que pour les interactions entre forages. La situation est légèrement différente lorsqu'il s'agit de calculer les interférences entre les champs de forage.
Interférence entre les champs de forage
Lorsque vous avez plusieurs forages connectés dans un champ, vous pouvez les modéliser comme un seul forage virtuel, situé au centre géométrique de votre champ de forage. Selon la littérature, cette hypothèse est valable pour un maximum de 6 forages (GroenHolland, 2020). C'est pourquoi, dans notre version initiale de cette méthode au troisième trimestre 2025, nous avons autorisé des champs de forage allant jusqu'à 6 trous de forage.
Le problème actuel est que de plus en plus de projets deviennent collectifs, ce qui conduit à des champs de forage comportant plus de 6 puits. Imaginez que vous ayez un nouveau projet résidentiel composé de trois immeubles d'habitation différents, chacun avec un champ de forage collectif séparé. L'ensemble de votre projet ressemblera à la figure ci-dessous.
Dans ce cas, les champs de forage sont assez proches l'un de l'autre, il est donc évident qu'ils auront un impact significatif l'un sur l'autre. Mais comment le calculer ?
Échange égal d'énergie
Une première idée pourrait être de diviser le déséquilibre total du système entre les différents forages. De cette façon, nous savons quelle sera l'influence de chaque trou de forage et nous pouvons simplement travailler avec la méthode d'interférence de trou de forage à trou de forage utilisée précédemment. C'est pourquoi nous avons développé un modèle plus précis dans GHEtool pour modéliser cet effet.
Différentes contributions aux forages
Si vous vous souvenez, le comportement à long terme des champs de forage est déterminé par les fonctions g (pour plus d'informations, cliquez ici). ici) qui englobent à la fois l'interaction du champ de forage avec le sol environnant et l'interaction entre les différents trous de forage dans le champ. En d'autres termes, le comportement thermique global de votre champ de forage est une combinaison des contributions de chacun des trous de forage qui le composent. Ceci est illustré dans l'image ci-dessous.
On constate ici que les forages extérieurs ont une plus grande influence sur le comportement à long terme du champ de forage que les forages intérieurs et qu'ils sont donc responsables d'une plus grande partie du déséquilibre du champ de forage. Cela s'explique par le fait que les forages situés au centre sont “isolés” par leurs voisins et qu'il est donc difficile d'échanger de la chaleur avec le sol environnant.
Ainsi, pour calculer l'interaction entre le champ de forage et le champ de forage, une nouvelle approche en quatre étapes est utilisée :
- Calculer la fonction g de chaque champ de forage. (Cette étape est identique à chaque simulation de champ de forage).
- Calculer la contribution de chaque trou de forage à la fonction g collective.
- Répartir le déséquilibre entre les différents forages, pondéré par chaque contribution.
- Calculer l'interférence entre les champs de forage, sur la base de la somme pondérée de toutes les interactions entre les champs de forage.
!Attention
Cela montre également pourquoi il n'est pas judicieux de répartir le déséquilibre de manière égale entre tous les forages, puisque vous surestimez la contribution des forages intérieurs et sous-estimez celle des forages extérieurs. Étant donné que les forages extérieurs sont plus proches des systèmes voisins, l'hypothèse d'une répartition égale du déséquilibre peut conduire à une sous-estimation significative de l'interférence.
Interférence avec GHEtool Cloud
Pour utiliser cette nouvelle fonctionnalité dans le GHEtool Cloud, il y a deux façons de procéder. Soit vous effectuez simplement un calcul d'interférence, en téléchargeant vos systèmes à l'aide de la fonction fichier modèle, ou vous pouvez lier un certain scénario. Dans ce dernier cas, tous les paramètres du scénario ainsi que votre conception particulière du champ de forage (y compris les forages inclinés) sont pris en compte pour le calcul de l'interférence. Ainsi, chaque fois que vous mettez à jour votre scénario, votre calcul d'interférence est également mis à jour.
!Note
Lorsque vous utilisez cette nouvelle fonction pour la première fois dans GHEtool, il est possible que vous obteniez une erreur de chevauchement des trous de sonde. Vous devez vous assurer que vous travaillez avec un champ de sondage personnalisé où les coordonnées sont à leur position réelle. Par défaut, tous les champs de sondage de GHEtool commencent à (0,0), ce qui entraîne un chevauchement des trous de sondage si rien n'est changé.!Indice
Pour vous faciliter la vie, nous avons mis en place une fonctionnalité permettant de déplacer et de faire pivoter votre champ de forage dans son ensemble, de sorte que vous n'avez pas besoin de modifier les coordonnées de chaque trou de forage individuellement.
Options pour le calcul de l'interférence
Comme précédemment, vous avez la possibilité d'utiliser soit le modèle de source de ligne finie pour l'interférence, soit le modèle de source de ligne infinie. La première solution est la plus précise, tandis que la seconde est plus conservatrice.
Outre le modèle d'interférence, vous avez également la possibilité d'utiliser soit les définitions génériques d'interférence, soit les définitions spécifiques à la législation néerlandaise. Bien que les résultats soient identiques, la méthode générique utilise la terminologie SCOP (chauffage et eau chaude sanitaire) et SEER (refroidissement), tandis que la méthode néerlandaise utilise plutôt le SPF pour le refroidissement et le SPF de l'ensemble du système.
Compatibilité avec WKOtool
Pour nos utilisateurs aux Pays-Bas, la connexion au site web de WKOtool.nl a été mis à jour et étendu pour fonctionner avec cette nouvelle fonctionnalité. Par conséquent, les systèmes comportant plus de 6 trous de forage (ou les systèmes >70 kW) seront désormais également importés dans l'outil, à condition que les informations soient disponibles. De cette manière, vous pouvez facilement concevoir vos champs de forage dans différents scénarios et calculer l'interférence entre tous les nouveaux projets et les projets existants en quelques secondes.
!Attention
Veuillez noter qu'il existe des erreurs dans la saisie des données de l'outil WKOtool. Nous avons essayé de résoudre certaines d'entre elles automatiquement, par exemple en modifiant la profondeur et la longueur du trou de forage lorsqu'elles étaient confondues, mais d'autres erreurs peuvent subsister. Veuillez toujours les vérifier à nouveau et les modifier si nécessaire.
Conclusion
Dans cet article, la principale mise à jour du module d'interférence a été présentée. Il est désormais possible de calculer l'interférence entre un nombre illimité de systèmes et un nombre illimité de forages par système. En reliant facilement d'autres scénarios au calcul de l'interférence, tous les paramètres et la conception sont automatiquement pris en compte, ce qui vous permet de gagner beaucoup de temps tout en améliorant la précision de votre conception !
Références
- Regardez notre vidéo d'explication sur notre page YouTube en cliquant sur ici.
- GroenHolland. (2020). ITGBES - InterferentieTool Gesloten BodemenergieSystemen. https://www.sikb.nl/doc/GHNL_180760_Aanvullende_rapportage_2020.pdf [dernière visite : 15-03-2026]
- La méthode qui sous-tend cette mise en œuvre a été créée avec l'aide de Massimo Cimmino et sera présentée à Der Geothermiekongres à Potsdam à la fin de l'année.