1 Types de sondes
Deux types de sondes existent actuellement sur le marché :
– les sondes en U (rares) et celles en double U ;
– les sondes coaxiales (produits plus récents).
Le dernier type est mis en avant par une efficacité légèrement plus élevée.
Le matériau des sondes est le polyéthylène à haute ou basse densité (PEHD et PEBD).
Les dimensions se situent entre DN25 et DN40.
La pression nominale est généralement de 16 bar, permettant la résistance de pression pour une sonde dépassant les 100 m (16 bar correspondent à environ 160 m de colonne d’eau).
Observation Pour tout type de sonde, les têtes de sondes sont impérativement soudées en usine pour prévenir les fuites.
2 Mise en place des sondes
Attention Que ce soit le forage ou la mise en place et la cimentation des sondes, les travaux sont impérativement réalisés par un professionnel de forage, formé aux techniques des sondes verticales (foreur agréé « qualiforage », BRGM, Ademe, EDF).
Forage et remplissage
Pour faciliter l’introduction des sondes et prévenir une remontée par des poussées d’Archimède, les tubes peuvent être remplis d’eau.
Il faut également vérifier l’éventuelle nécessité de lests à fixer sur la tête des sondes ainsi que sur le tuyau de cimentation. Ce dernier doit, en effet, impérativement descendre jusqu’en bas du forage pour permettre de remplir le forage avec le produit de remplissage du bas vers le haut (on s’assure donc d’un remplissage efficace et homogène).
En règle générale, le tube de remplissage est retiré au fur et à mesure du remplissage.
Lors de sondes de plus grande profondeur, il est possible que ce tube ne puisse pas être enlevé. Il restera donc dans le forage.
Pour certains types de sol, le niveau de remplissage peut descendre dans les heures suivant cette opération. Il faut alors compléter le remplissage.
Fixation
Au fur et à mesure de la descente des sondes dans le forage, ces dernières doivent être fixées ensemble avec des écarteurs prévus à cet effet. Le tuyau de cimentation se trouve généralement au centre. Les écarteurs garantissent un bon contact thermique entre les tubes et le remplissage et donc une bonne performance de l’installation.
Mise sous pression
Une fois les sondes mises en place dans le forage, elles doivent être mises sous pression (au moins 6 bar) pendant au moins une heure, si possible plus. Une perte de pression de 0,2 bar est admissible après une heure.
Scellement
Les forages sont ensuite remplis avec un mélange de ciment et de bentonite. Des produits spécifiques aux sondes verticales géothermiques sont disponibles sur le marché.
Ces produits garantissent à la fois de bonnes propriétés thermiques et une certaine élasticité permettant de réduire les fissures dans le coulis et donc, à long terme, de bonnes propriétés thermiques.
Raccordements
Les sondes sont généralement sélectionnées avec une longueur plus élevée que le forage. Ceci permettra ensuite de conduire la sonde, sans connexion jusqu’au local technique abritant la PAC ou jusqu’à un regard contenant les éventuels distributeurs et collecteurs.
Observation En fonction de la profondeur de la sonde, il peut être judicieux de mettre en place plusieurs tubes de cimentation.
