{"id":5076,"date":"2026-05-26T10:12:27","date_gmt":"2026-05-26T08:12:27","guid":{"rendered":"https:\/\/ghetool.eu\/?post_type=course&#038;p=5076"},"modified":"2026-05-26T10:12:27","modified_gmt":"2026-05-26T08:12:27","slug":"aspects-hydrauliques-du-tube-en-u-simple-ou-double","status":"publish","type":"course","link":"https:\/\/ghetool.eu\/fr_fr\/cours\/aspects-hydrauliques-du-tube-en-u-simple-ou-double\/","title":{"rendered":"Tubes en U simples ou doubles - Perspectives hydrauliques"},"content":{"rendered":"<p>Dans le dernier chapitre, nous avons \u00e9tudi\u00e9 la question : \u201cQu'est-ce qui est mieux : un tube en U simple ou double ?\u201d d'un point de vue thermique. Dans ce chapitre, nous utilisons les connaissances acquises dans la partie 4 de ce cours pour examiner la m\u00eame question d'un point de vue hydraulique.<br \/>\n<\/p>\n\n\n<\/p>\n<p><iframe title=\"Chapitre 5.2 : Simple vs Double - Perspectives hydrauliques\" width=\"800\" height=\"450\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/R5baKnxDOJQ?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe><\/p>\n<p>\n\n<h2>Aspects hydrauliques<\/h2>\n<p>Lorsque l'on aborde les aspects hydrauliques li\u00e9s au choix de l'\u00e9changeur de chaleur g\u00e9othermique, l'accent est mis sur la perte de charge du syst\u00e8me. Comme nous l'avons vu dans la partie 4.1, cette perte de charge se compose \u00e0 la fois de pertes locales (coudes, jonctions, etc.), principalement dans la partie horizontale du syst\u00e8me, et de pertes par frottement, qui sont un aspect inh\u00e9rent \u00e0 l'\u00e9coulement d'un fluide dans des tuyaux. Afin de maintenir la puissance de la pompe et la consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 correspondante \u00e0 un faible niveau, il est pr\u00e9f\u00e9rable d'avoir une faible perte de charge.<\/p>\n<div class=\"recap\">\n<p>La perte de charge totale dans le trou de forage est d\u00e9finie comme suit :$$\\Delta P = \\left(f\\cdot \\frac{L}{D}+\\sum{K}\\right)\\cdot \\frac{\\rho v^2}{2}$$o\u00f9 $\\Delta P$ est la chute de pression en (Pa), $f$ est le facteur de frottement de Darcy-Weisbach sans dimension, $L$ est la longueur de la conduite en (m), $D$ est le diam\u00e8tre de la conduite en (m), $\\sum{K}$ est la somme de tous les facteurs de perte locaux, et $\\rho$ et $v$ sont respectivement la densit\u00e9 du fluide en (kg\/m\u00b3) et la vitesse du fluide en (m\/s).<\/p>\n<div>En utilisant l'\u00e9quation ci-dessus, nous avons d\u00e9riv\u00e9 en <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/fr_fr\/cours\/perte-de-charge\/\">Partie 4.1<\/a>, que :<\/div>\n<ul>\n<li>$\\Delta P \\propto \\dot{Q}^2$ (avec $\\dot{Q}$ le d\u00e9bit en (m\u00b3\/s))<\/li>\n<li>$\\Delta P \\propto D^{-5}$<\/li>\n<\/ul>\n<p>Ces deux relations joueront un r\u00f4le central dans la discussion ci-dessous.<\/p>\n<p>Deuxi\u00e8mement, en <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/fr_fr\/cours\/perte-de-charge-puissance-de-la-pompe-et-energie-de-la-pompe\/\">Partie 4.2<\/a>, La consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 de la pompe a \u00e9t\u00e9 d\u00e9finie comme suit$$E_e=\\frac{\\sum\\limits_{i=0}^{8760 n}{\\dot{Q}(i)\\cdot 1000\\Delta P(i)}{n\\eta}$$o\u00f9 $E_e$ est la consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 de la pompe en (kWh\/an), $n$ est le nombre d'ann\u00e9es, $\\dot{Q}(i)$ est le d\u00e9bit \u00e0 l'heure $i$ en (m\u00b3\/s), $\\Delta P$ est la perte de charge \u00e0 l'heure $i$ en (Pa), et $\\eta$ est l'efficacit\u00e9 de la pompe.<\/p>\n<\/div>\n<p data-start=\"400\" data-end=\"530\">Afin de r\u00e9pondre \u00e0 la question pos\u00e9e d'un point de vue hydraulique, les comparaisons suivantes seront effectu\u00e9es dans les sections suivantes :<\/p>\n<ol>\n<li>M\u00eame diam\u00e8tre de tuyau mais nombre diff\u00e9rent de tuyaux<\/li>\n<li>Diff\u00e9rents diam\u00e8tres de tuyaux et le m\u00eame nombre de tuyaux<\/li>\n<li>Diff\u00e9rents diam\u00e8tres de tuyaux et diff\u00e9rents nombres de tuyaux<\/li>\n<\/ol>\n<p>Enfin, la consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 de la pompe sera examin\u00e9e en fonction du tube en U simple ou double.<\/p>\n<div class=\"note\">\n<p>Toutes les simulations ci-dessous sont r\u00e9alis\u00e9es \u00e0 partir d'un forage d'une profondeur de 100 m et d'une profondeur d'enfouissement de 70 cm. Le fluide utilis\u00e9 est le MPG avec 25 v\/v% \u00e0 5\u00b0C. Tous les tuyaux ont une pression nominale de PN16 (SDR11). Le diam\u00e8tre par d\u00e9faut des tuyaux est de 32 mm. Tous les \u00e9carts par rapport aux hypoth\u00e8ses ci-dessus sont mentionn\u00e9s explicitement ci-dessous.<\/p>\n<\/div>\n<div class=\"caution\">Les graphiques ci-dessous ne doivent pas \u00eatre consid\u00e9r\u00e9s comme des directives de conception, car la perte de charge d\u00e9pend \u00e9galement de param\u00e8tres tels que la temp\u00e9rature, qui ne sont pas pris en compte ici.<\/div>\n<h3>M\u00eame diam\u00e8tre, nombre diff\u00e9rent de tuyaux<\/h3>\n<p>Pour commencer \u00e0 r\u00e9pondre \u00e0 la question du tube en U simple ou double, une comparaison directe est faite entre une sonde DN32 simple et une sonde DN32 double. Cette comparaison est illustr\u00e9e dans le graphique ci-dessous.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5077\" aria-describedby=\"caption-attachment-5077\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5077 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1-1.png\" alt=\"R\u00e9sistance thermique effective du trou de forage pour un tube en U simple et double.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1-1.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1-1-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1-1-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5077\" class=\"wp-caption-text\">Chute de pression pour un tube en U simple et double.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Comme on peut le constater, le tube en U double a toujours une perte de charge inf\u00e9rieure \u00e0 celle du tube en U simple. En effet, dans le cas d'un tube en U simple, 100% du d\u00e9bit passe par ce tuyau, alors que dans le cas d'un tube en U double, chaque tuyau ne transporte que 50% du d\u00e9bit total. La perte de charge \u00e9tant quadratiquement proportionnelle au d\u00e9bit, le tube en U simple a toujours une perte de charge plus importante.<\/p>\n<p>Lorsque les r\u00e9sultats hydrauliques ci-dessus sont compar\u00e9s \u00e0 leur contrepartie thermique ci-dessous, comme indiqu\u00e9 dans la section <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/fr_fr\/cours\/aspects-thermiques-du-tube-en-u-simple-ou-double\/\">le dernier chapitre<\/a>, Il est donc clair que pour les d\u00e9bits jusqu'\u00e0 0,25 l\/s et \u00e0 partir de 0,45 l\/s, le double DN32 est la meilleure solution d'un point de vue \u00e0 la fois thermique et hydraulique. Le tube en U simple, bien qu'ayant une r\u00e9sistance de trou plus faible entre 0,25 l\/s et 0,45 l\/s, a toujours une perte de charge associ\u00e9e plus \u00e9lev\u00e9e. Sa meilleure r\u00e9sistance au per\u00e7age est \u201cpay\u00e9e\u201d par une perte de charge plus importante.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5067\" aria-describedby=\"caption-attachment-5067\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-5067 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1.png\" alt=\"R\u00e9sistance thermique effective du trou de forage pour un tube en U simple et double pour MPG 25 v\/v% \u00e0 5\u00b0C.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5067\" class=\"wp-caption-text\">R\u00e9sistance thermique effective du trou de forage pour un tube en U simple et double.<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Diam\u00e8tre diff\u00e9rent, m\u00eame nombre de tuyaux<\/h3>\n<p>Si l'on fait un petit d\u00e9tour et que l'on compare deux tubes en U simples de diam\u00e8tres diff\u00e9rents, on voit clairement que le tube DN40 est plus performant que le tube DN32, car il pr\u00e9sente une perte de charge plus faible. En effet, avec un diam\u00e8tre interne plus grand, la perte de charge diminue avec la cinqui\u00e8me puissance du diam\u00e8tre.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5078\" aria-describedby=\"caption-attachment-5078\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-5078 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2-1.png\" alt=\"Perte de charge pour une seule sonde DN32 et DN40.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2-1.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2-1-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2-1-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5078\" class=\"wp-caption-text\">Perte de charge pour une seule sonde DN32 et DN40.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Si l'on compare \u00e0 nouveau ce graphique avec son \u00e9quivalent thermique, on constate qu'il existe une zone de chevauchement, en dessous de 0,2 l\/s et au-dessus de 0,3 l\/s, o\u00f9 le DN40 simple est plus performant que le DN32 simple, tant d'un point de vue thermique qu'hydraulique.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5079\" aria-describedby=\"caption-attachment-5079\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5079 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2_rb.png\" alt=\"R\u00e9sistance thermique effective d&#039;un trou de forage pour un seul DN32 et DN40.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2_rb.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2_rb-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2_rb-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5079\" class=\"wp-caption-text\">R\u00e9sistance thermique effective d'un trou de forage pour un seul DN32 et DN40.<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Diff\u00e9rents diam\u00e8tres et nombres de tuyaux<\/h3>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"241\">Compte tenu de ce qui pr\u00e9c\u00e8de, revenons sur la question du tube en U simple ou double, cette fois-ci avec des tuyaux de diam\u00e8tres diff\u00e9rents. Ci-dessous, la chute de pression est indiqu\u00e9e pour une comparaison entre un tube en U simple DN32, un tube en U simple DN40 et un tube en U double DN32.<\/p>\n<p data-start=\"246\" data-end=\"661\" data-is-last-node=\"\">Il est clair qu'il existe une plage entre 0,1 et 0,25 l\/s dans laquelle la perte de charge du DN40 simple est inf\u00e9rieure \u00e0 celle de son homologue double DN32. Bien que cela puisse sembler contre-intuitif \u00e0 premi\u00e8re vue, \u00e9tant donn\u00e9 que la vitesse d'\u00e9coulement est effectivement plus \u00e9lev\u00e9e dans le cas du DN40, le diam\u00e8tre plus grand du tuyau entra\u00eene une surface de contact plus petite entre la paroi du tuyau et le fluide, ce qui conduit \u00e0 une perte de charge globale plus faible dans cette plage laminaire.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5080\" aria-describedby=\"caption-attachment-5080\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5080 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3-1.png\" alt=\"Perte de charge pour un tube en U simple DN32, simple DN40 et double DN32.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3-1.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3-1-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3-1-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5080\" class=\"wp-caption-text\">Perte de charge pour un tube en U simple DN32, simple DN40 et double DN32.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"105\" data-end=\"316\">Il est int\u00e9ressant de noter que si l'on compare \u00e0 nouveau ces r\u00e9sultats avec l'aspect thermique, on constate qu'il n'y a plus de zone de chevauchement o\u00f9 le DN40 simple est plus performant \u00e0 la fois sur le plan thermique et hydraulique. Lorsque la perte de charge est la plus faible (&lt;0,25 l\/s), la r\u00e9sistance thermique effective du trou de forage est plus mauvaise et, lorsque cette derni\u00e8re devient la meilleure option (0,3-0,45 l\/s), la perte de charge est plus \u00e9lev\u00e9e. En revanche, pour les d\u00e9bits sup\u00e9rieurs \u00e0 0,45 l\/s, le double DN32 est plus performant d&#039;un point de vue thermique et hydraulique.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5081\" aria-describedby=\"caption-attachment-5081\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5081 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3_rb.png\" alt=\"R\u00e9sistance thermique effective du trou de forage pour un tube en U simple DN32, simple DN40 et double DN32.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3_rb.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3_rb-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3_rb-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5081\" class=\"wp-caption-text\">R\u00e9sistance thermique effective du trou de forage pour un tube en U simple DN32, simple DN40 et double DN32.<\/figcaption><\/figure>\n<figure id=\"attachment_4301\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-4301\"><picture class=\"wp-image-4301 size-full\"><source srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Thermal-diff.png.webp 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Thermal-diff-300x225.png.webp 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Thermal-diff-16x12.png.webp 16w\" type=\"image\/webp\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><\/picture><\/figure>\n<figure id=\"attachment_4300\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-4300\"><picture class=\"wp-image-4300 size-full\"><source srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Hydraulic-diff.png.webp 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Hydraulic-diff-300x225.png.webp 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Hydraulic-diff-16x12.png.webp 16w\" type=\"image\/webp\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><\/picture><\/figure>\n<h3>\u00c9nergie de pompage et pompes \u00e0 chaleur modulantes<\/h3>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"442\">La perte de charge est importante pour la s\u00e9lection de la pompe et pour s'assurer que le champ de forage peut effectivement fonctionner dans les conditions pour lesquelles il a \u00e9t\u00e9 con\u00e7u, mais ce n'est qu'une partie de l'histoire. L'autre aspect est la consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 de la pompe. Avec une chute de pression plus importante, la pompe consomme plus d'\u00e9lectricit\u00e9, ce qui entra\u00eene des co\u00fbts d'exploitation plus \u00e9lev\u00e9s. Le tableau ci-dessous pr\u00e9sente une comparaison entre les sondes simples DN32, simples DN40 et doubles DN32.<\/p>\n<div class=\"note\">La consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 de la pompe ci-dessous a \u00e9t\u00e9 calcul\u00e9e sur la base de 1500 heures de pleine charge \u00e0 la puissance de pompe requise.<\/div>\n<figure id=\"attachment_5082\" aria-describedby=\"caption-attachment-5082\" style=\"width: 2560px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5082 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-scaled.png\" alt=\"Perte de charge \u00e0 un d\u00e9bit constant de 0,3 l\/s par forage.\" width=\"2560\" height=\"459\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-scaled.png 2560w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-300x54.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-1024x183.png 1024w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-768x138.png 768w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-1536x275.png 1536w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-2048x367.png 2048w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-18x3.png 18w\" sizes=\"(max-width: 2560px) 100vw, 2560px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5082\" class=\"wp-caption-text\">Perte de charge \u00e0 un d\u00e9bit de 0,3 l\/s par forage.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"547\">Pour un d\u00e9bit donn\u00e9 de 0,3 l\/s, il est clair que le DN32 simple pr\u00e9sente une perte de charge nettement plus \u00e9lev\u00e9e et donc une consommation annuelle d'\u00e9lectricit\u00e9 plus importante que les deux autres options. Cela peut s'expliquer par le nombre de Reynolds plus \u00e9lev\u00e9, qui indique d\u00e9j\u00e0 un r\u00e9gime d'\u00e9coulement turbulent ou transitoire. Comme nous l'avons vu pr\u00e9c\u00e9demment, la perte de charge du DN40 simple est inf\u00e9rieure \u00e0 celle du double DN32, avec une consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 correspondante plus faible, bien que la vitesse d'\u00e9coulement soit plus \u00e9lev\u00e9e, comme l'indique le nombre de Reynolds plus \u00e9lev\u00e9.<\/p>\n<p data-start=\"552\" data-end=\"949\" data-is-last-node=\"\">Historiquement, cela aurait \u00e9t\u00e9 la fin de l'histoire. Cependant, comme les pompes \u00e0 chaleur modernes sont de plus en plus modulantes, le d\u00e9bit dans le trou de forage n'est plus constant, comme nous l'avons vu dans la partie 3.3. Cela signifie que si le d\u00e9bit pr\u00e9vu est de 0,3 l\/s, la plupart du temps le d\u00e9bit r\u00e9el sera d'environ 70% de ce d\u00e9bit, c'est-\u00e0-dire 0,21 l\/s. La situation pour ce d\u00e9bit est illustr\u00e9e dans le tableau ci-dessous.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5085\" aria-describedby=\"caption-attachment-5085\" style=\"width: 2560px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5085 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-scaled.png\" alt=\"Perte de charge \u00e0 un d\u00e9bit de 0,21 l\/s par forage.\" width=\"2560\" height=\"459\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-scaled.png 2560w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-300x54.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-1024x183.png 1024w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-768x138.png 768w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-1536x275.png 1536w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-2048x367.png 2048w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-18x3.png 18w\" sizes=\"(max-width: 2560px) 100vw, 2560px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5085\" class=\"wp-caption-text\">Perte de charge \u00e0 un d\u00e9bit de 0,21 l\/s par forage.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"128\" data-end=\"462\">Le tableau ci-dessus montre que la consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 r\u00e9elle est plus faible dans tous les cas, mais surtout pour le DN32. Il s'agit toujours de la valeur la plus \u00e9lev\u00e9e, mais elle est d\u00e9j\u00e0 plus acceptable qu'au d\u00e9bit de conception.<\/p>\n<p data-start=\"128\" data-end=\"462\">Dans la section suivante, un exemple r\u00e9el de GHEtool Cloud sera pr\u00e9sent\u00e9 pour le cas d'un auditorium avec ces trois conceptions de sonde diff\u00e9rentes et un d\u00e9bit \u00e0 la fois variable et constant.<\/p>\n<h2>Exemple en GHEtool<\/h2>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"231\">Dans les sections ci-dessous, une comparaison est faite entre un simple DN32, un simple DN40 et un double DN32 pour un b\u00e2timent d'auditorium avec refroidissement actif. Cette comparaison est effectu\u00e9e pour un d\u00e9bit variable et un d\u00e9bit constant.<\/p>\n<div class=\"hint\">Si vous souhaitez recr\u00e9er l'exemple ci-dessous, vous trouverez toutes les informations, ainsi que le profil de charge, \u00e0 la fin de ce chapitre.<\/div>\n<h3>Simulation avec d\u00e9bit variable<\/h3>\n<p>Le graphique ci-dessous montre le profil de temp\u00e9rature horaire d'un champ de forage g\u00e9othermique desservant un auditorium. La simulation a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e \u00e0 l'aide d'un double tube en U DN32 avec un d\u00e9bit variable et une diff\u00e9rence de temp\u00e9rature constante de 4\u00b0C \u00e0 travers le champ de forage dans les deux modes de chauffage et de refroidissement.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5086\" aria-describedby=\"caption-attachment-5086\" style=\"width: 744px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5086 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Temperature-profile.png\" alt=\"Profil de temp\u00e9rature horaire pour un auditorium.\" width=\"744\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Temperature-profile.png 744w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Temperature-profile-300x161.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Temperature-profile-18x10.png 18w\" sizes=\"(max-width: 744px) 100vw, 744px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5086\" class=\"wp-caption-text\">Profil horaire de la temp\u00e9rature d'un auditorium utilisant un d\u00e9bit variable et une double sonde DN32.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"392\">\u00c9tant donn\u00e9 que la demande de refroidissement de pointe (90 kW) est nettement plus \u00e9lev\u00e9e que la demande de chauffage de pointe (30 kW), la demande de refroidissement est en fait le facteur limitant ici, tant sur le plan thermique qu'hydraulique, avec un d\u00e9bit de 6,79 l\/s dans l'ensemble du champ de forage contre 1,64 l\/s pour l'extraction. La chute de pression pendant le refroidissement est de 119 kPa dans ce cas, alors qu'elle n'est que de 13,58 kPa pendant le chauffage.<\/p>\n<p data-start=\"397\" data-end=\"643\" data-is-last-node=\"\">Le graphique des pertes de charge horaires ci-dessous montre clairement qu'en raison des d\u00e9bits variables, la perte de charge est nettement inf\u00e9rieure la plupart du temps (10 kPa ou moins). Par cons\u00e9quent, la consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 de la pompe est estim\u00e9e \u00e0 environ 37 kWh\/an.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5087\" aria-describedby=\"caption-attachment-5087\" style=\"width: 767px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5087 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop.png\" alt=\"Perte de charge horaire pour un d\u00e9bit variable et une double sonde DN32.\" width=\"767\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop.png 767w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-300x156.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-18x9.png 18w\" sizes=\"(max-width: 767px) 100vw, 767px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5087\" class=\"wp-caption-text\">Perte de charge horaire pour un d\u00e9bit variable et une double sonde DN32.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"532\">Lorsque la m\u00eame simulation est r\u00e9alis\u00e9e pour une seule sonde DN32, la chute de pression est beaucoup plus importante, atteignant 386 kPa pendant l'injection et 29 kPa pendant l'extraction. Cela s'explique par le fait que 100% des 6,79 l\/s ne s'\u00e9coulent plus que dans un seul tube en U. La consommation annuelle d'\u00e9lectricit\u00e9 de la pompe est estim\u00e9e dans ce cas \u00e0 83 kWh\/an. Le graphique de la perte de charge horaire pour ce cas de tube en U unique est \u00e9galement illustr\u00e9 ci-dessous, o\u00f9 il est clair que les pics de perte de charge sont nettement plus \u00e9lev\u00e9s, bien que la perte de charge moyenne soit \u00e0 nouveau beaucoup plus faible.<\/p>\n<div class=\"note\">Bien que l'\u00e9nergie de la pompe soit plus de deux fois plus \u00e9lev\u00e9e que dans le cas d'une sonde double DN32, il est important de la mettre en perspective avec la consommation \u00e9lectrique globale du projet, qui d\u00e9passe 8000 kWh\/an. La diff\u00e9rence de 50 kWh\/an dans l'\u00e9nergie de la pompe n'est donc pas particuli\u00e8rement significative dans le tableau d'ensemble.<\/div>\n<figure id=\"attachment_5088\" aria-describedby=\"caption-attachment-5088\" style=\"width: 767px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5088 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-single.png\" alt=\"Perte de charge horaire pour un d\u00e9bit variable et une seule sonde DN32.\" width=\"767\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-single.png 767w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-single-300x156.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-single-18x9.png 18w\" sizes=\"(max-width: 767px) 100vw, 767px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5088\" class=\"wp-caption-text\">Perte de charge horaire pour un d\u00e9bit variable et une seule sonde DN32.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"502\">Le cas du DN40 simple est assez similaire \u00e0 celui du double DN32, avec une perte de charge maximale de 133 kPa et une consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 de la pompe estim\u00e9e \u00e0 32 kWh\/an, ce qui est inf\u00e9rieur au cas du double DN32. Comme nous l'avons vu plus haut, en raison du d\u00e9bit plus faible pendant l'extraction, les deux situations (simple DN40 et double DN32) sont en r\u00e9gime laminaire, ce qui signifie que le simple DN40 a une perte de charge plus faible dans ce cas. Sur une ann\u00e9e enti\u00e8re, cela se traduit par une consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 plus faible.<\/p>\n<div class=\"note\">Dans les cas ci-dessus, le double DN32 a \u00e9t\u00e9 la seule configuration o\u00f9 les temp\u00e9ratures sont rest\u00e9es dans les limites de 0\u00b0C et 25\u00b0C. Comme l'\u00e9coulement \u00e9tait d\u00e9j\u00e0 turbulent dans ce cas (Re = 9583 pendant l'injection), la r\u00e9sistance du trou de forage \u00e9tait d\u00e9j\u00e0 tr\u00e8s faible (0,0825 mK\/W). Le passage \u00e0 un seul DN32 a rendu l'\u00e9coulement tr\u00e8s turbulent (Re = 21423), mais en raison de la surface de transfert de chaleur plus faible, la r\u00e9sistance globale du trou de forage a augment\u00e9 pour atteindre 0,1217 mK\/W. Pour le DN40, la situation \u00e9tait l\u00e9g\u00e8rement meilleure ($R_b^*=0,1097$ mK\/W) en raison de la plus grande surface de transfert de chaleur, mais pas dans la m\u00eame mesure que pour le double DN32.<\/div>\n<h3>Simulation avec un d\u00e9bit constant<\/h3>\n<p>\u00c0 titre de comparaison finale, les trois m\u00eames simulations ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9es en utilisant le d\u00e9bit de conception de 6,79 l\/s comme d\u00e9bit constant. Le graphique de la perte de charge horaire pour le tube en double U est pr\u00e9sent\u00e9 ci-dessous.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5089\" aria-describedby=\"caption-attachment-5089\" style=\"width: 767px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5089 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-constant-flow.png\" alt=\"Perte de charge horaire pour un d\u00e9bit constant et une double sonde DN32.\" width=\"767\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-constant-flow.png 767w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-constant-flow-300x156.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-constant-flow-18x9.png 18w\" sizes=\"(max-width: 767px) 100vw, 767px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5089\" class=\"wp-caption-text\">Perte de charge horaire pour un d\u00e9bit constant et une double sonde DN32.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"195\">Le d\u00e9bit \u00e9tant d\u00e9sormais constant, la consommation \u00e9lectrique globale est de 8079 kWh\/an, au lieu de 37 kWh\/an dans le cas d'un d\u00e9bit variable. La perte de charge maximale est maintenant de 145 kPa.<\/p>\n<p data-start=\"200\" data-end=\"544\">Pour la seule DN32, la situation est encore pire, avec une perte de charge maximale de 481 kPa et une consommation \u00e9lectrique totale de la pompe de 26734 kWh\/an, soit quatre fois l'\u00e9lectricit\u00e9 n\u00e9cessaire pour chauffer l'auditorium. Comme la charge n'est presque jamais nulle, la pompe fonctionne presque en permanence, ce qui entra\u00eene une consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e.<\/p>\n<p>Pour la seule DN40, la perte de charge maximale \u00e0 d\u00e9bit constant \u00e9tait de 165 kPa et la consommation \u00e9lectrique de la pompe \u00e9tait de 9172 kWh\/an.<\/p>\n<h2>Conclusion<\/h2>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"380\">Dans ce chapitre, la question \u201cQu'est-ce qui est mieux : le tube en U simple ou double ?\u201d a \u00e9t\u00e9 discut\u00e9e d'un point de vue hydraulique. Lorsque les diam\u00e8tres des tuyaux restent identiques, un tube en U double a toujours une perte de charge inf\u00e9rieure \u00e0 celle de son homologue simple. Cela signifie qu'il existe des plages de d\u00e9bit dans lesquelles le tube en U double est avantageux d'un point de vue thermique et hydraulique.<\/p>\n<p data-start=\"385\" data-end=\"814\">Lorsque l'on travaille avec des diam\u00e8tres diff\u00e9rents et que l'on compare un simple DN40 \u00e0 un double DN32, la situation devient l\u00e9g\u00e8rement plus complexe. Dans ce cas, il y a des plages de d\u00e9bit o\u00f9 le DN40 simple a la plus faible perte de charge, mais pas la plus faible r\u00e9sistance au trou de forage. Il n'y a pas de plage dans laquelle un tube en U simple soit plus performant sur le plan thermique et hydraulique, car les avantages de la turbulence sont contrebalanc\u00e9s par une perte de charge plus \u00e9lev\u00e9e.<\/p>\n<p>La comparaison de ces trois configurations de sondes en GHEtool Cloud pour un auditorium illustre une fois de plus l'importance de l'utilisation d'un d\u00e9bit variable lors de la conception des champs de forage, ainsi que la faible diff\u00e9rence de consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 de la pompe entre un tube en U simple et un tube en U double par rapport \u00e0 la demande globale d'\u00e9lectricit\u00e9 pour le chauffage et le refroidissement.<\/p>\n<h2>Questions<\/h2>\n<div class=\"question\" data-chapter=\"2\">Dans le cas de la simulation de notre champ de forage avec un d\u00e9bit variable et une sonde simple DN40, la consommation \u00e9lectrique de la pompe \u00e9tait inf\u00e9rieure \u00e0 celle de la sonde double DN32, mais la perte de charge maximale \u00e9tait en fait plus \u00e9lev\u00e9e (133 kPa contre 119 kPa). Pouvez-vous nous expliquer pourquoi ?<\/div>\n<div class=\"question\" data-chapter=\"2\">Bien que le d\u00e9bit de conception de 6,79 l\/s soit le m\u00eame pour les deux simulations de double DN32, la chute de pression pendant l'injection est diff\u00e9rente (119 kPa pour le cas de d\u00e9bit variable et 142 kPa pour le cas de d\u00e9bit constant). Pouvez-vous expliquer pourquoi ?<\/div>\n<div class=\"question\" data-chapter=\"2\">Dans le cas d'un d\u00e9bit variable, la consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 de la pompe de circulation pour le simple DN40 \u00e9tait inf\u00e9rieure \u00e0 celle du double DN32, mais dans le cas d'un d\u00e9bit constant, c'est l'inverse qui s'est produit. Pouvez-vous nous expliquer pourquoi ?<\/div>\n<h2>T\u00e9l\u00e9chargements<\/h2>\n<ul>\n<li>T\u00e9l\u00e9charger la simulation GHEtool de ce chapitre <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/course\/resources\/Course%205.2\/Course%205.2.pdf\">ici<\/a>.<\/li>\n<li>T\u00e9l\u00e9charger le profil de charge horaire <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/course\/resources\/Course%205.2\/auditorium.csv\">ici<\/a>.<\/li>\n<\/ul>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Dans le chapitre pr\u00e9c\u00e9dent, nous avons \u00e9tudi\u00e9 la question \u201cQu'est-ce qui est mieux : un tube en U simple ou double ?\u201d d'un point de vue thermique. Dans ce chapitre, nous utiliserons les connaissances acquises dans la partie 4 de ce cours pour examiner la question d'un point de vue hydraulique.<\/p>","protected":false},"template":"","section":[123],"chapter":[138],"authors":[39],"class_list":["post-5076","course","type-course","status-publish","hentry","section-chapter-2","chapter-part-5","authors-wouter-peere"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ghetool.eu\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/course\/5076","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ghetool.eu\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/course"}],"about":[{"href":"https:\/\/ghetool.eu\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/course"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ghetool.eu\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5076"}],"wp:term":[{"taxonomy":"section","embeddable":true,"href":"https:\/\/ghetool.eu\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/section?post=5076"},{"taxonomy":"chapter","embeddable":true,"href":"https:\/\/ghetool.eu\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/chapter?post=5076"},{"taxonomy":"authors","embeddable":true,"href":"https:\/\/ghetool.eu\/fr_fr\/wp-json\/wp\/v2\/authors?post=5076"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}