jeambruw s5 sgm - infoterreinfoterre.brgm.fr/rapports/85-sgn-279-auv.pdf · 2008-07-22 ·...
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BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
AGENCE INTERREGIONALE/CENTRE
PROSPECTION DE NOUVELLES RESSOURCES
HYDROTHERMA3S
SUR U COmUNE DE NÉRIS-LES-RAINS (aLLIER)
panF. MERCI ER-BÂTÂRP
avec Za aoZZabonatlon dzJ.C. MARTÎW ; B. MÎCHAELi^-; M. JEAMBRUW
S5 SGM 279 ÂUl/. JUILLET 19S5
Service géologique régional AUVERGNELes Cézeaux - 24, avenue des Landais - 63170 Aubière
Tél.: (73) 26.24.31
BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
AGENCE INTERREGIONALE/CENTRE
PROSPECTION DE NOUVELLES RESSOURCES
HYDROTHERMA3S
SUR U COmUNE DE NÉRIS-LES-RAINS (aLLIER)
panF. MERCI ER-BÂTÂRP
avec Za aoZZabonatlon dzJ.C. MARTÎW ; B. MÎCHAELi^-; M. JEAMBRUW
S5 SGM 279 ÂUl/. JUILLET 19S5
Service géologique régional AUVERGNELes Cézeaux - 24, avenue des Landais - 63170 Aubière
Tél.: (73) 26.24.31
I
RESUME i
La municipalité de NERI S-LES-BAINS a confié au B.R.G.M. la conduite
des travaux nécessaires à la reconnaissance de nouvelles ressources en
eau chaude à Néris-les-Bains. Ces travaux ont consisté en la réalisation
de 4 forages avec caractérisation et définition des ressources mises en
évidence.
L'une d'elles, de conposition chimique identique à celle exploitée
à la source César, mais froide (19°C) a fait l'objet d'une étude technico-économique pour utilisation par ponpe à chaleur. Son transport â distance
jusqu'à l'établissement thermal est également estimé.
Deux autres sites forés, â ressource froide (16-17°C) et non
minéralisée offrent également un bilan positif dans la perspective d'une
utilisation par poupe à chaleur.
Cette étude a été financée par :
- la municipalité de Néris-les-Bains
- le Conseil régional d'Auvergne
- l'A. F. M. E. (Agence française pour la maîtrise de l'énergie)
I
RESUME i
La municipalité de NERI S-LES-BAINS a confié au B.R.G.M. la conduite
des travaux nécessaires à la reconnaissance de nouvelles ressources en
eau chaude à Néris-les-Bains. Ces travaux ont consisté en la réalisation
de 4 forages avec caractérisation et définition des ressources mises en
évidence.
L'une d'elles, de conposition chimique identique à celle exploitée
à la source César, mais froide (19°C) a fait l'objet d'une étude technico-économique pour utilisation par ponpe à chaleur. Son transport â distance
jusqu'à l'établissement thermal est également estimé.
Deux autres sites forés, â ressource froide (16-17°C) et non
minéralisée offrent également un bilan positif dans la perspective d'une
utilisation par poupe à chaleur.
Cette étude a été financée par :
- la municipalité de Néris-les-Bains
- le Conseil régional d'Auvergne
- l'A. F. M. E. (Agence française pour la maîtrise de l'énergie)
I
! SOMMAIREI
pages
1 - OBJECTIF ET RÉALISATION DES TRAVAUX 1
1.1 - OBJECTIF 1
1.2 - NDDALITES DES TRAVAUX 1
1.3 - INVESTIGATION AU COURS DES TRAVAUX ^
1.4- CONTROLE DE LA SOURCE CESAR ^
2 - DESCRIPTIF DES TRAVAUX POUR CHAQUE OUVRAGE ^
2-. 1 - FORAGE n° 1 - MARCOING 1 5
2.1.1 - Coiçe technique et géologique 5
2.1.2 - Nature des fluides 7
2.2 - FORAGE n° 2 - MARCOING 2 8
2.2.1 - Coupe technique et géologique 8
2.2.2 - Nature des fluides 10
2.3 - FORAGE n° 3 - MDULIN DE PERASSIER 10
2.3.1 - Coupe technique et géologique 10
2.3.2 - Nature des fluides 12
2.4 - FORAGE n° 4 - SAINT JOSEPH 13
2.4.1 - Coupe technique et géologique 13
2.4.2 - Nature des fluides 1^
3 - DONNÉES ACQUISES ^^
3.1 - CARACTERISTIQUES ENERGETIQUES DES RESSOURCES 19
3.2 - ETUDE GEOCHIMIQUE - RELATIONS AVEC LE SYSTEME THERMAL 20
DE NERIS
I
! SOMMAIREI
pages
1 - OBJECTIF ET RÉALISATION DES TRAVAUX 1
1.1 - OBJECTIF 1
1.2 - NDDALITES DES TRAVAUX 1
1.3 - INVESTIGATION AU COURS DES TRAVAUX ^
1.4- CONTROLE DE LA SOURCE CESAR ^
2 - DESCRIPTIF DES TRAVAUX POUR CHAQUE OUVRAGE ^
2-. 1 - FORAGE n° 1 - MARCOING 1 5
2.1.1 - Coiçe technique et géologique 5
2.1.2 - Nature des fluides 7
2.2 - FORAGE n° 2 - MARCOING 2 8
2.2.1 - Coupe technique et géologique 8
2.2.2 - Nature des fluides 10
2.3 - FORAGE n° 3 - MDULIN DE PERASSIER 10
2.3.1 - Coupe technique et géologique 10
2.3.2 - Nature des fluides 12
2.4 - FORAGE n° 4 - SAINT JOSEPH 13
2.4.1 - Coupe technique et géologique 13
2.4.2 - Nature des fluides 1^
3 - DONNÉES ACQUISES ^^
3.1 - CARACTERISTIQUES ENERGETIQUES DES RESSOURCES 19
3.2 - ETUDE GEOCHIMIQUE - RELATIONS AVEC LE SYSTEME THERMAL 20
DE NERIS
4 - ÉTUDE TECHNICO-ÉCONOMIQUE 28
4.1 - EXPLOITATION DE LA RESSOURCE EN EAU PEU MINERALISEE
CHAUFFAGE PAR POMPE A CHALEUR
28
4.2 - EXPLOITATION DE LA RESSOURCE THERMOMINERALE "FROIDE" 28
ANNEXE 1 : Etude technico-économique d'un chauffage par pompe àchaleur sur nappe - avant projet sommaire.
ANNEXE 2 : Développement de la ressource hydrominéraleProposition de deux solutions
4 - ÉTUDE TECHNICO-ÉCONOMIQUE 28
4.1 - EXPLOITATION DE LA RESSOURCE EN EAU PEU MINERALISEE
CHAUFFAGE PAR POMPE A CHALEUR
28
4.2 - EXPLOITATION DE LA RESSOURCE THERMOMINERALE "FROIDE" 28
ANNEXE 1 : Etude technico-économique d'un chauffage par pompe àchaleur sur nappe - avant projet sommaire.
ANNEXE 2 : Développement de la ressource hydrominéraleProposition de deux solutions
pages
FIGURE 1
FIGURE 2
FIGURE 3
FIGURE 4
FIGURE 5
FIGURE 6 ;
FIGURE 7 ;
FIGURE 8 ;
FIGURE 9 ;
FIGURE 9 bis
FIGURE 10 :
Localisation des forages
Forage n° 1 - Marcoing 1
Coupe technique et géologique
Forage n" 2 - Marcoing 2
Coupe technique et géologique
Forage n° 3 - Moulin de PérassierCoupe technique et géologique
Forage n° 4 - Saint-JosephCoupe technique et géologique
Géochimie des eaux de NérisDiagrammes C1-HC03 ; C1-S04 ; Cl-Ca ;
Cl-Mg ; Cl-Na ; Cl-K ; Cl-Sio2 et Cl-F
Coupe schématique du système thermominéralde Néris
Carte des isothermes
Enregistrement de la conductivité enmi Ili Siemens du 12 mars 1985
: Limnigramme Source César - 12 mars 1985
Chauffage de pavillons individuels neufspar pompe à chaleur
2
6
11
15
21
23
24
26
27
29
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FIGURE 1
FIGURE 2
FIGURE 3
FIGURE 4
FIGURE 5
FIGURE 6 ;
FIGURE 7 ;
FIGURE 8 ;
FIGURE 9 ;
FIGURE 9 bis
FIGURE 10 :
Localisation des forages
Forage n° 1 - Marcoing 1
Coupe technique et géologique
Forage n" 2 - Marcoing 2
Coupe technique et géologique
Forage n° 3 - Moulin de PérassierCoupe technique et géologique
Forage n° 4 - Saint-JosephCoupe technique et géologique
Géochimie des eaux de NérisDiagrammes C1-HC03 ; C1-S04 ; Cl-Ca ;
Cl-Mg ; Cl-Na ; Cl-K ; Cl-Sio2 et Cl-F
Coupe schématique du système thermominéralde Néris
Carte des isothermes
Enregistrement de la conductivité enmi Ili Siemens du 12 mars 1985
: Limnigramme Source César - 12 mars 1985
Chauffage de pavillons individuels neufspar pompe à chaleur
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- 1
1 - OBJECTIF ET RÉALISATION DES TRAVAUX
1.1 - OBJECTIF
La municipalité de NERIS-LÊS-BAINS a confié au B.R.G.M. laconduite des travaux nécessaires à la reconnaissance de la ressourcegéothermique disponible à Néris-les-Bains. Ces travaux consistent enla réalisation de 4 forages implantés après étude préalable (rapport83 SGN 450 AUV) .
L'étude géologique et structurale a défini plusieurs zonesfavorables à la recherche de nouvelles ressources d'eau chaude, indé¬pendamment de la ressource thermale exploitée en un point unique, lasource César.
Les investigations , faites en cours et après réalisation desforages, caractérisent la ressource géothermale disponible, indépendam¬ment de la ressource thermale déjà exploitée.
1.2- MODALITES DES TRAVAUX
ÎMPLÂWTATIOW VES FORAGES VE RECONNAISSANCE (fig. 0
Parmi 8 sites favorables (rapport 83 SGN 450 AUV) 4 ont étésélectionnés, en concertation avec la municipalité, ce sont : MARCOING,SAINT-JOSEPH, MENEVAUX et PERASSIER.
Au cours de la réalisation des forages, pour des impératifstechniques et à la demande de Monsieur le Maire de Néris, un deuxièmeforage a été exécuté au lieu-dit Marcoing, en remplacement de celuide Ménévaux.
TECWiqUE VE FORATION
La foration a été effectuée au marteau de fond en 115 mm dediamètre, après tubage et cimentation de l'avant-trou sur quelquesmètres .
Les travaux de foration dont le BRGM a été maitre d'oeuvre ontété confiés à l'entreprise DUGENIE de Saint-Hilaire-Bonneval (87260 PIERREBUFFIERE , HAUTE VIENNE) .
- 1
1 - OBJECTIF ET RÉALISATION DES TRAVAUX
1.1 - OBJECTIF
La municipalité de NERIS-LÊS-BAINS a confié au B.R.G.M. laconduite des travaux nécessaires à la reconnaissance de la ressourcegéothermique disponible à Néris-les-Bains. Ces travaux consistent enla réalisation de 4 forages implantés après étude préalable (rapport83 SGN 450 AUV) .
L'étude géologique et structurale a défini plusieurs zonesfavorables à la recherche de nouvelles ressources d'eau chaude, indé¬pendamment de la ressource thermale exploitée en un point unique, lasource César.
Les investigations , faites en cours et après réalisation desforages, caractérisent la ressource géothermale disponible, indépendam¬ment de la ressource thermale déjà exploitée.
1.2- MODALITES DES TRAVAUX
ÎMPLÂWTATIOW VES FORAGES VE RECONNAISSANCE (fig. 0
Parmi 8 sites favorables (rapport 83 SGN 450 AUV) 4 ont étésélectionnés, en concertation avec la municipalité, ce sont : MARCOING,SAINT-JOSEPH, MENEVAUX et PERASSIER.
Au cours de la réalisation des forages, pour des impératifstechniques et à la demande de Monsieur le Maire de Néris, un deuxièmeforage a été exécuté au lieu-dit Marcoing, en remplacement de celuide Ménévaux.
TECWiqUE VE FORATION
La foration a été effectuée au marteau de fond en 115 mm dediamètre, après tubage et cimentation de l'avant-trou sur quelquesmètres .
Les travaux de foration dont le BRGM a été maitre d'oeuvre ontété confiés à l'entreprise DUGENIE de Saint-Hilaire-Bonneval (87260 PIERREBUFFIERE , HAUTE VIENNE) .
Figure 1 - 2 -
L0CALISAT1ON DES F O R A G E S
échelle : 1/25 000
'les Creux de lAndier
mm.
Durdat V . .
TABLEAU 1 - A.SALYSES CIIIMIQL'ES DES EAUX DES FORAGES Fl, F2 , F3 ei F4
ET DE LA SOURCE CESAR - .NERIS LES BAINS (ALLIER)
DESIGNATION
NERIS N*l
NERIS N'2
NERIS N'3
NERIS N'4
CESAR 1985
CESAR 1967
MAJEURS en mg/1
I1C03
Ul ,5
207,4
485,6
144
500,2
555,1
Cl
5,9
66,8
138,5
5,4
138,5 ,
103,7
SOa
7,1
20,8
254
10,8
243,4
251,0
Ca
28
35,8
60,4
23,2
51,8
40,8
Mg
3,6
12,0
1,9
3,6
1 ,6
2,6
Na
20,21
57,5
31 1 ,7
29,9
317,4
328,9
K
5,5
26,5
17,6
5,10
17,6
16,8
ELEMENTS TRACES en r.?/l
PO4
0,5
0,03
0,03
0,42
0,03
NII4
1,14
0,16
0,14
0,07
NO2
0,25
0,18
0,05
0,07
0
NO3
0,7
0
0
0
0
SÍ02
48
25
72,5
50
115
Li
0,185
0,05
1,69
0,125
1 ,8
F
2,5
4,8
4,4
4,1
Fe
0,025
0,11
0,045
2,55 ,
0,08
Mn
1 ,7
0,035
0,42
0,43
0,25
MINEP.ALISA-TION TOTALE
mg/
256
457
1347
279
1384
1299
Nl - MARCOING 1
N2 - MARCOING 2
N3 - MOULIN DE PERASSIER
N4 - SAINT JOSEPH
Analyses du LaboraColre de contrôle des eaux : InsCtCuC d'hydrologie de Clermont-Ferrand
TABLEAU 1 - A.SALYSES CIIIMIQL'ES DES EAUX DES FORAGES Fl, F2 , F3 ei F4
ET DE LA SOURCE CESAR - .NERIS LES BAINS (ALLIER)
DESIGNATION
NERIS N*l
NERIS N'2
NERIS N'3
NERIS N'4
CESAR 1985
CESAR 1967
MAJEURS en mg/1
I1C03
Ul ,5
207,4
485,6
144
500,2
555,1
Cl
5,9
66,8
138,5
5,4
138,5 ,
103,7
SOa
7,1
20,8
254
10,8
243,4
251,0
Ca
28
35,8
60,4
23,2
51,8
40,8
Mg
3,6
12,0
1,9
3,6
1 ,6
2,6
Na
20,21
57,5
31 1 ,7
29,9
317,4
328,9
K
5,5
26,5
17,6
5,10
17,6
16,8
ELEMENTS TRACES en r.?/l
PO4
0,5
0,03
0,03
0,42
0,03
NII4
1,14
0,16
0,14
0,07
NO2
0,25
0,18
0,05
0,07
0
NO3
0,7
0
0
0
0
SÍ02
48
25
72,5
50
115
Li
0,185
0,05
1,69
0,125
1 ,8
F
2,5
4,8
4,4
4,1
Fe
0,025
0,11
0,045
2,55 ,
0,08
Mn
1 ,7
0,035
0,42
0,43
0,25
MINEP.ALISA-TION TOTALE
mg/
256
457
1347
279
1384
1299
Nl - MARCOING 1
N2 - MARCOING 2
N3 - MOULIN DE PERASSIER
N4 - SAINT JOSEPH
Analyses du LaboraColre de contrôle des eaux : InsCtCuC d'hydrologie de Clermont-Ferrand
-4
1.3 - INVESTIGATION AU COURS DES TRAVAUX
Pendant toute la phase de foration, un représentant du BRGM aété présent pour effectuer les investigations au cours de l'avancement.
MESURES A L'AI/ÂWCEMENT
Les paramètres suivants ont été mesurés sur l'eau d'exhaureà chaque mètre de foration :
- température de l'eau- conductivité- pH- mesure ou estimation des débits instantanés.
Des échantillons d'eau ont été prélevés périodiquement (eaufiltrée à 0,45 y pour analyse des anions puis acidifiée pour analysedes cations) . Certains échantillons ont été ensuite sélectionnés pouranalyse des majeurs et de quelques autres éléments (nitrite, nitrates,fer, fluor, silice, manganèse). Les analyses sont réalisées par lelaboratoire de contrôle des eaux de l'institut d'hydrologie universi¬taire de Clermont-Ferrand (tableau 1).
1.4- CONTROLE DE LA SOURCE CESAR
Avant et en cours de travaux puis pendant le mois suivant, lesparamètres physico-chimiques de la source César ont été mesurés ou enre¬gistrés , en collaboration avec le personnel de l'établissement thermalde Néris :
- Une analyse chimique des majeurs a été effectuée avant lestravaux de foration ;
- la conductivité de l'eau a été enregistrée en continu (conducti-vimètre HACH et enregistreur COMARK) par une sonde immergée dans le puits ;
- la température a été contrôlée fréquemment (sonde du conductivi-mëtre HACH) ;
niveaux dynamiques enregistrés (limnigraphe OTT R 16) ;
- débits pompés journellement par relevé des compteurs horaireset compteurs totalisateurs ;
-4
1.3 - INVESTIGATION AU COURS DES TRAVAUX
Pendant toute la phase de foration, un représentant du BRGM aété présent pour effectuer les investigations au cours de l'avancement.
MESURES A L'AI/ÂWCEMENT
Les paramètres suivants ont été mesurés sur l'eau d'exhaureà chaque mètre de foration :
- température de l'eau- conductivité- pH- mesure ou estimation des débits instantanés.
Des échantillons d'eau ont été prélevés périodiquement (eaufiltrée à 0,45 y pour analyse des anions puis acidifiée pour analysedes cations) . Certains échantillons ont été ensuite sélectionnés pouranalyse des majeurs et de quelques autres éléments (nitrite, nitrates,fer, fluor, silice, manganèse). Les analyses sont réalisées par lelaboratoire de contrôle des eaux de l'institut d'hydrologie universi¬taire de Clermont-Ferrand (tableau 1).
1.4- CONTROLE DE LA SOURCE CESAR
Avant et en cours de travaux puis pendant le mois suivant, lesparamètres physico-chimiques de la source César ont été mesurés ou enre¬gistrés , en collaboration avec le personnel de l'établissement thermalde Néris :
- Une analyse chimique des majeurs a été effectuée avant lestravaux de foration ;
- la conductivité de l'eau a été enregistrée en continu (conducti-vimètre HACH et enregistreur COMARK) par une sonde immergée dans le puits ;
- la température a été contrôlée fréquemment (sonde du conductivi-mëtre HACH) ;
niveaux dynamiques enregistrés (limnigraphe OTT R 16) ;
- débits pompés journellement par relevé des compteurs horaireset compteurs totalisateurs ;
- 5 -
2 - DESCRIPTIF DES TRAVAUX POUR CHAQUE OUVRAGE
2.1 - FORAGE n° 1 - MARCOING 1
Le forage Marcoing 1 se situe sur le chemin reliant Néris àDurdat, dans un point bas à l'altitude + 397 m.
2.1.1 - Coupe technique et géologique
Un avant-trou de 12 m, en 152 mm de diamètre a été foréjusqu'aux terrains durs, puis équipé d'un tubage en acier de 140 mm etcimenté à l'ex-trados (12/03/85).
La foration s'est ensuite poursuivie au marteau de fond 115 mm
jusqu'à 103 m de profondeur (26 et 27/03/85) - fig. 2.
La coupe géologique est la suivante
de 0
11
12
21
28
38
55
69
73
à
-
-
-
-
-
-
-
11 m
12 m
21 m
28 m
38 m
55 m
69 m
73 m
103 m
arènes grossières à fines gris-beige à gris-verdâtre
arènes avec blocs de granite légèrement altéré
granite très altéré beige à beige-verdâtre, sec
granite altéré beige-verdâtre, légèrement humide
granite beige rosé
granite sain, rose et gris, et aquifère
granite gris, devenant dur à 63 m
granite rouge
alternance de granite gris clair et rose avecaltérations hydrothermales de 86 à 89 m.
- 5 -
2 - DESCRIPTIF DES TRAVAUX POUR CHAQUE OUVRAGE
2.1 - FORAGE n° 1 - MARCOING 1
Le forage Marcoing 1 se situe sur le chemin reliant Néris àDurdat, dans un point bas à l'altitude + 397 m.
2.1.1 - Coupe technique et géologique
Un avant-trou de 12 m, en 152 mm de diamètre a été foréjusqu'aux terrains durs, puis équipé d'un tubage en acier de 140 mm etcimenté à l'ex-trados (12/03/85).
La foration s'est ensuite poursuivie au marteau de fond 115 mm
jusqu'à 103 m de profondeur (26 et 27/03/85) - fig. 2.
La coupe géologique est la suivante
de 0
11
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à
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11 m
12 m
21 m
28 m
38 m
55 m
69 m
73 m
103 m
arènes grossières à fines gris-beige à gris-verdâtre
arènes avec blocs de granite légèrement altéré
granite très altéré beige à beige-verdâtre, sec
granite altéré beige-verdâtre, légèrement humide
granite beige rosé
granite sain, rose et gris, et aquifère
granite gris, devenant dur à 63 m
granite rouge
alternance de granite gris clair et rose avecaltérations hydrothermales de 86 à 89 m.
/ FIGURE 2 / "6-F ORAGE n" 1 - MARCOING 1
NERIS-LES-BAINS (ALLIER)
Coupe technique Coupe géologique
foration 152 mm-
foration 115 mm.
tt.tubage PVC 119x125mm4m
tubage acier ]LQ mm3,1 5r
12m10,15m
103m
T .
'. . -t-_
.V '-.
't'..^:
\*^Hi -^Jt-^ >^^X\.f~
^u-f
+ T+
+ 4+
-*- -t4-
->- -H+-
+ -i-+
-*- 4-Í-
+ -f4-
+ -1-
t-^-i-^-++-+-
-t-4- -t-
-Í--*- -Y
H-
^ -r+
f -t-t-
-»- -+4-
+ 4--f
-f- -»-
-t4- -r
+< -h
-t-t- i-
T-iOm
Arène granitique
11
Granite altéré
28
Granite beige roségris et rosé
86
89Altération hydrothermale
103 m
/ FIGURE 2 / "6-F ORAGE n" 1 - MARCOING 1
NERIS-LES-BAINS (ALLIER)
Coupe technique Coupe géologique
foration 152 mm-
foration 115 mm.
tt.tubage PVC 119x125mm4m
tubage acier ]LQ mm3,1 5r
12m10,15m
103m
T .
'. . -t-_
.V '-.
't'..^:
\*^Hi -^Jt-^ >^^X\.f~
^u-f
+ T+
+ 4+
-*- -t4-
->- -H+-
+ -i-+
-*- 4-Í-
+ -f4-
+ -1-
t-^-i-^-++-+-
-t-4- -t-
-Í--*- -Y
H-
^ -r+
f -t-t-
-»- -+4-
+ 4--f
-f- -»-
-t4- -r
+< -h
-t-t- i-
T-iOm
Arène granitique
11
Granite altéré
28
Granite beige roségris et rosé
86
89Altération hydrothermale
103 m
_ 7 _
2.1.2 - Nature des fluides
Les investigations faites en cours de foration (aumarteau de fond) sur l'eau d'exhaure sont les suivantes :
de 4 à 12 m : Eau d'arène, débit inférieur à 1 m3/hTempérature (T) = 7°CConductivité (C) = 106 microsiemens (yS)
12
23
29 -
23
29
55
/
m
m
m
: cuttings secs
: débit très faible à nulT = 11,5°CC = 205 yS
: débit faibleT = 11,4°CC = 210 yS
55 - 58 m : débit instantané : 30 1/mn (1,8 m3/h)T = 16°CC = 158 yS
58 - 73 m : débit instantané : 33 1/mn (2 m3/h)T = 14,I°CC = 148 yS
73 - 77 m : débit instantané : 88 l/ran (5,3 m3/h)T = 13,2°CC = 195 yS
75 - 86 m : débit instantané : 124 1/mn (7,4 m3/h)T = 14,9°CC = 230 yS
86 - 90 m : débit instantané : 160 1/mn (9,6 m3/h)T = 14,7°CC = 238 yS
90 - 103 m : débit instantané : 137 l/ran (8,2 m3/h)T = 15,4°CC = 228 ySpH = 8,2
L'eau prélevée en fin de foration à l'air lift, c'est-à-diretoute l'eau disponible, a les caractéristiques suivantes :
Température = 15,4°CConductivité = 230 microsiemens (mesure terrain)Résistivité = 4200 ohm. cm (mesure laboratoire)
C'est une eau peu minéralisée (266 mg/1), bicarbonatée calciqueet sodique (tableau 1) .
_ 7 _
2.1.2 - Nature des fluides
Les investigations faites en cours de foration (aumarteau de fond) sur l'eau d'exhaure sont les suivantes :
de 4 à 12 m : Eau d'arène, débit inférieur à 1 m3/hTempérature (T) = 7°CConductivité (C) = 106 microsiemens (yS)
12
23
29 -
23
29
55
/
m
m
m
: cuttings secs
: débit très faible à nulT = 11,5°CC = 205 yS
: débit faibleT = 11,4°CC = 210 yS
55 - 58 m : débit instantané : 30 1/mn (1,8 m3/h)T = 16°CC = 158 yS
58 - 73 m : débit instantané : 33 1/mn (2 m3/h)T = 14,I°CC = 148 yS
73 - 77 m : débit instantané : 88 l/ran (5,3 m3/h)T = 13,2°CC = 195 yS
75 - 86 m : débit instantané : 124 1/mn (7,4 m3/h)T = 14,9°CC = 230 yS
86 - 90 m : débit instantané : 160 1/mn (9,6 m3/h)T = 14,7°CC = 238 yS
90 - 103 m : débit instantané : 137 l/ran (8,2 m3/h)T = 15,4°CC = 228 ySpH = 8,2
L'eau prélevée en fin de foration à l'air lift, c'est-à-diretoute l'eau disponible, a les caractéristiques suivantes :
Température = 15,4°CConductivité = 230 microsiemens (mesure terrain)Résistivité = 4200 ohm. cm (mesure laboratoire)
C'est une eau peu minéralisée (266 mg/1), bicarbonatée calciqueet sodique (tableau 1) .
2.2 - FORAGE n° 2 - MARCOING 2
Le forage de Marcoing 2 se situe à 100 m environ de la ferme deMarcoing, en bordure du chemin de Marcoing à Durdat, sur un point hautà 405 m d'altitude.
2.2.1 - Coupe technique et géologique
Après foration d'un avant-trou de 4 m et pose d'un tubagePVC de 4 m de long (0 119 x 125 mm), la foration est poursuivie aumarteau de fond de 115 mm de diamètre jusqu'à 67 m de profondeur (fig. 3)(27 et 28 mars 85).
La coupe géologique est la suivante
de 0 à 4' m
4 - 20 m
20 22 m
22
35 " -
37 -
55
56 -
57
59 -
35 m
37 m
55 m
56 m
57 m
59 m
67 m
arènes sableuses
granite gris clair, tendre avec des passées plusdures à 13, 16 et 19 m
granite faille et altéré (altération hydrothermale) ,
sec
granite gris et rose en alternance
granite rosé avec altération hydrothermale
granite rose porphyroîde, à altération hydrothermalemoyenne
granite rose porphyroîde à filon de quartz blanc
altération hydrothermale importante, granite argilisé,vert
granite gris et rose à altération moyenne
granite gris à altération hydrothermale faible.
2.2 - FORAGE n° 2 - MARCOING 2
Le forage de Marcoing 2 se situe à 100 m environ de la ferme deMarcoing, en bordure du chemin de Marcoing à Durdat, sur un point hautà 405 m d'altitude.
2.2.1 - Coupe technique et géologique
Après foration d'un avant-trou de 4 m et pose d'un tubagePVC de 4 m de long (0 119 x 125 mm), la foration est poursuivie aumarteau de fond de 115 mm de diamètre jusqu'à 67 m de profondeur (fig. 3)(27 et 28 mars 85).
La coupe géologique est la suivante
de 0 à 4' m
4 - 20 m
20 22 m
22
35 " -
37 -
55
56 -
57
59 -
35 m
37 m
55 m
56 m
57 m
59 m
67 m
arènes sableuses
granite gris clair, tendre avec des passées plusdures à 13, 16 et 19 m
granite faille et altéré (altération hydrothermale) ,
sec
granite gris et rose en alternance
granite rosé avec altération hydrothermale
granite rose porphyroîde, à altération hydrothermalemoyenne
granite rose porphyroîde à filon de quartz blanc
altération hydrothermale importante, granite argilisé,vert
granite gris et rose à altération moyenne
granite gris à altération hydrothermale faible.
/ VTom i I -9-FORAGE n° 2 - MARCOING 2
NERIS-LES-BAINS (ALLIER)
Coupe technique Coupe géologique
foration 152 mm--4
foration 11 5 mm
fOm
tubage PVC1l9x 125mm
¿m
+
+ --
+-» +
++ +
-»
t -t1-
-t -+
f+ 4
OmArène granitique
4m
Granite gris clairà grise rosé
-33
4+ 4-
++ +
+ +
67m
4r
+ +4
+ -\-4
+ -+-
Altération hydrothermale
37
-56 Granite argilisé vert
67m
/ VTom i I -9-FORAGE n° 2 - MARCOING 2
NERIS-LES-BAINS (ALLIER)
Coupe technique Coupe géologique
foration 152 mm--4
foration 11 5 mm
fOm
tubage PVC1l9x 125mm
¿m
+
+ --
+-» +
++ +
-»
t -t1-
-t -+
f+ 4
OmArène granitique
4m
Granite gris clairà grise rosé
-33
4+ 4-
++ +
+ +
67m
4r
+ +4
+ -\-4
+ -+-
Altération hydrothermale
37
-56 Granite argilisé vert
67m
- 10-
2.2.2 - Nature des fluides
Une très faible venue d'eau apparait à 44 m de profondeur.Ses caractéristiques sont les suivantes :
Température = 21°CConductivité = 560 microsiemens (mesure terrain)Résistivité = 1890 ohms. cm (mesure laboratoire)Débit : inférieur à 0,5 m3/h
Présence de gaz non identifié : azote certainement, absence degaz carbonique.
L'analyse chimique des majeurs (tableau 1 ) montre qu'ils'agit d'une eau minéralisée (457 mg/1) de type bicarbonaté sodique etcalcique, différent de celui de la source César (voir fig- 6).
2.3 - FORAGE n° 5 - MOULIN DE PERASSIER (lieu-dit plaine de Sainte-Agathe)
Le forage a été réalisé dans la "plaine de Sainte-Agathe" , enface du moulin de Pérassier (fig. 1) Il se situe dans un point beaucoupmoins élevé que la ville de Néris, à une altitude de 250 m.
2.3.1 - Coupe technique et géologique
Après réalisation d'un avant-trou de 10 m, tubage etcimentation à l'extrados (tube acier 140 mm de 6,23 m de longueur), laforation s'est effectuée au marteau de fond de 115 mm de diamètre jusqu'à83 m de profondeur (fig. 4) (15 mars et 1er avril 85).
La coupe géologique est la suivante :
de 0 â 2 m : silt argilo-sableux brun-beige, compact
2 - 3 m : sable argileux
3 - 6 m : granite argilisé
6 - 10 m : granite très altéré
10 - 45 m : granite gris clair à gris foncé à pyrite, hydrothermalisévers 34 - 36 m et 42 - 44 m
45 - 76 m : granite gris à rose,cataclasé à 50-56 m
hydrothermalisé à 58-60 m et à 62-64 m, avec présencede calcite en placage dans les diaclases (de 62 à 70 m)
- 10-
2.2.2 - Nature des fluides
Une très faible venue d'eau apparait à 44 m de profondeur.Ses caractéristiques sont les suivantes :
Température = 21°CConductivité = 560 microsiemens (mesure terrain)Résistivité = 1890 ohms. cm (mesure laboratoire)Débit : inférieur à 0,5 m3/h
Présence de gaz non identifié : azote certainement, absence degaz carbonique.
L'analyse chimique des majeurs (tableau 1 ) montre qu'ils'agit d'une eau minéralisée (457 mg/1) de type bicarbonaté sodique etcalcique, différent de celui de la source César (voir fig- 6).
2.3 - FORAGE n° 5 - MOULIN DE PERASSIER (lieu-dit plaine de Sainte-Agathe)
Le forage a été réalisé dans la "plaine de Sainte-Agathe" , enface du moulin de Pérassier (fig. 1) Il se situe dans un point beaucoupmoins élevé que la ville de Néris, à une altitude de 250 m.
2.3.1 - Coupe technique et géologique
Après réalisation d'un avant-trou de 10 m, tubage etcimentation à l'extrados (tube acier 140 mm de 6,23 m de longueur), laforation s'est effectuée au marteau de fond de 115 mm de diamètre jusqu'à83 m de profondeur (fig. 4) (15 mars et 1er avril 85).
La coupe géologique est la suivante :
de 0 â 2 m : silt argilo-sableux brun-beige, compact
2 - 3 m : sable argileux
3 - 6 m : granite argilisé
6 - 10 m : granite très altéré
10 - 45 m : granite gris clair à gris foncé à pyrite, hydrothermalisévers 34 - 36 m et 42 - 44 m
45 - 76 m : granite gris à rose,cataclasé à 50-56 m
hydrothermalisé à 58-60 m et à 62-64 m, avec présencede calcite en placage dans les diaclases (de 62 à 70 m)
FORAGE n° 3 - MOULIN DE PERASSIER
NERIS-LES-BAINS (ALLIER)
/ FIGURE 4 / _i i_
Coupe technique Coupe géologique
foration 165mm.
4 m -*foration 152 mm-
foration 115 mm-
Omtubage PVC 119x125
tubage acier 140mm
r3,80
U
. . . .^ .|0m silt argilo-sableux etsable argileux
->e- +
-V +r
*- -t-+
4 -r+
Granite altéré
Granite gris clair àgris foncé
284
-4
-1-
s- -t--V-
+ -+
-t
83 m
C4-
4- -1-
4-
c-t--V +
+
^ 0+-t-
+ -f
Granite gris foncé a pyriteplus ou moins cataclasé
34-36 m : altération hydro-thermale
42-44 m
62
;c4^-:4
Granite gris à altérationhydrothermale et placage decalcite
79 Granite rose à calcite etg. altération hydrothermale
Granite gris, peu d'altération83m hydrothermale
FORAGE n° 3 - MOULIN DE PERASSIER
NERIS-LES-BAINS (ALLIER)
/ FIGURE 4 / _i i_
Coupe technique Coupe géologique
foration 165mm.
4 m -*foration 152 mm-
foration 115 mm-
Omtubage PVC 119x125
tubage acier 140mm
r3,80
U
. . . .^ .|0m silt argilo-sableux etsable argileux
->e- +
-V +r
*- -t-+
4 -r+
Granite altéré
Granite gris clair àgris foncé
284
-4
-1-
s- -t--V-
+ -+
-t
83 m
C4-
4- -1-
4-
c-t--V +
+
^ 0+-t-
+ -f
Granite gris foncé a pyriteplus ou moins cataclasé
34-36 m : altération hydro-thermale
42-44 m
62
;c4^-:4
Granite gris à altérationhydrothermale et placage decalcite
79 Granite rose à calcite etg. altération hydrothermale
Granite gris, peu d'altération83m hydrothermale
- 12-
de 76 à 79 m : granite gris clair à beige très hydrothermalisé
79 - 82 m : granite gris rosé à rose franc, très hydrothermaliséet à calcite abondante
82 - 83 m : granite gris peu hydrothermalisé
2.3. - Nature des fluides
Après les premières venues d'eau de surface, de 0 à6 m de profondeur, le forage est sec jusqu'à 64 m de profondeur.
De 64 à 83 m les observations faites sur l'eau d'exhaure encours de foration montrent une augmentation du débit et de la température ;
la conductivité reste constante.
de 64 à 64,5 m : débit instantané Qi = 6 à 8 1/mn (0,5 m3/h)température T = 16,8°Cconductivité C = 1,68 millisiemens (mS)
71 m : Qi =11 1/mn (0,7 m3/h)T = 14,9°CC = 2 mS
77 m : Qi =18 1/mn (1 m3/h)T = 15, rcC = 1 , 6 mS
78 m : Qi =45 1/mn (2,7 m3/h)T =- 15,6°CC = 1 ,52 mS
79 m Qi =6,4 m3/h artésianismeT = 16,5°CC = 1,49 mS
82 m : débit artésien =7,8 m3/hT = 17,5''CC = 1,47 mS
83 m : Qi = 21,6 m3/h en "air lift"T = 18°CC = 1,47 mS
83 m : débit artésien = 15,7 m3/hT = 18,7°CC = 1 ,40 mS
- 12-
de 76 à 79 m : granite gris clair à beige très hydrothermalisé
79 - 82 m : granite gris rosé à rose franc, très hydrothermaliséet à calcite abondante
82 - 83 m : granite gris peu hydrothermalisé
2.3. - Nature des fluides
Après les premières venues d'eau de surface, de 0 à6 m de profondeur, le forage est sec jusqu'à 64 m de profondeur.
De 64 à 83 m les observations faites sur l'eau d'exhaure encours de foration montrent une augmentation du débit et de la température ;
la conductivité reste constante.
de 64 à 64,5 m : débit instantané Qi = 6 à 8 1/mn (0,5 m3/h)température T = 16,8°Cconductivité C = 1,68 millisiemens (mS)
71 m : Qi =11 1/mn (0,7 m3/h)T = 14,9°CC = 2 mS
77 m : Qi =18 1/mn (1 m3/h)T = 15, rcC = 1 , 6 mS
78 m : Qi =45 1/mn (2,7 m3/h)T =- 15,6°CC = 1 ,52 mS
79 m Qi =6,4 m3/h artésianismeT = 16,5°CC = 1,49 mS
82 m : débit artésien =7,8 m3/hT = 17,5''CC = 1,47 mS
83 m : Qi = 21,6 m3/h en "air lift"T = 18°CC = 1,47 mS
83 m : débit artésien = 15,7 m3/hT = 18,7°CC = 1 ,40 mS
- 13 -
L'analyse chimique effectuée sur l'eau artésienne, montre qu'ils'agit d'une eau minéralisée : 1,3 g/1, de type bicarbonaté et sulfatésodique, dont la composition des éléments majeurs est identique à cellede la source César de Néris-les-Bains.
Cette eau est très légèrement gazeuse. Le débit de gaz parrapport au débit d'eau est très faible, il est estimé à 0,1 m3/h pour12 m3/h d'eau.
L'analyse des gaz libres (gaz spontané) montre (voir page suivante)qu'il s'agit d'azote (92,1 %) et de C02 (4,3 %) . Les gaz rares (argon ethélium) sont abondants (2,96 %) et les gaz naturels sont pratiquementabsents .
Dans les gaz dissous dans l'eau, l'azote et le gaz carboniquesont dans les mêmes proportions (10~3 moles par litre d'eau), par ordred'abondance viennent ensuite l'argon et l'hélium (10~-5 moles/litre), puisl'oxygène, les gaz naturels et l'hydrogène.
La composition des gaz libres du forage F3 , est similaire àcelle des gaz de la source César (analyses de 1964 : voir rapport BRGM
83 SGN 450 AUV), sans être toutefois riguoureusement équivalente.
2.4 - FORAGE n° 4 - SAINT JOSEPH
Le forage n° 4 a été implanté le long de la route départementaleD 155 entre Néris et Villebret, à 337 m d'altitude, dans le thalweg duruisseau du Coumauron.
2.4.1 - Coupe technique et géologique
Après tubage en acier (diamètre 168 mm sur 4 m de longueur)puis en diamètre 135 mm sur 9 m, et cimentation, la foration a été effectuéeen 115 mm jusqu'à 112 m de profondeur (fig. 5) (28 et 29 mars 85).
- 13 -
L'analyse chimique effectuée sur l'eau artésienne, montre qu'ils'agit d'une eau minéralisée : 1,3 g/1, de type bicarbonaté et sulfatésodique, dont la composition des éléments majeurs est identique à cellede la source César de Néris-les-Bains.
Cette eau est très légèrement gazeuse. Le débit de gaz parrapport au débit d'eau est très faible, il est estimé à 0,1 m3/h pour12 m3/h d'eau.
L'analyse des gaz libres (gaz spontané) montre (voir page suivante)qu'il s'agit d'azote (92,1 %) et de C02 (4,3 %) . Les gaz rares (argon ethélium) sont abondants (2,96 %) et les gaz naturels sont pratiquementabsents .
Dans les gaz dissous dans l'eau, l'azote et le gaz carboniquesont dans les mêmes proportions (10~3 moles par litre d'eau), par ordred'abondance viennent ensuite l'argon et l'hélium (10~-5 moles/litre), puisl'oxygène, les gaz naturels et l'hydrogène.
La composition des gaz libres du forage F3 , est similaire àcelle des gaz de la source César (analyses de 1964 : voir rapport BRGM
83 SGN 450 AUV), sans être toutefois riguoureusement équivalente.
2.4 - FORAGE n° 4 - SAINT JOSEPH
Le forage n° 4 a été implanté le long de la route départementaleD 155 entre Néris et Villebret, à 337 m d'altitude, dans le thalweg duruisseau du Coumauron.
2.4.1 - Coupe technique et géologique
Après tubage en acier (diamètre 168 mm sur 4 m de longueur)puis en diamètre 135 mm sur 9 m, et cimentation, la foration a été effectuéeen 115 mm jusqu'à 112 m de profondeur (fig. 5) (28 et 29 mars 85).
-14 _
La coupe géologique se résume ainsi :
de 0
9
11
13
13
19
20
31
32
35
54
62
m
m
à
-
-
-
-
-
-
-
-
9 m
10 m
13 m
18 m
31 m
32 m
35 m
54 m
62 m
64 m
64 78 m
78 - 95 m
95 - 112 m
arène granitique
granite très altéré
granite gris sain (feldspaths roses)
filon de microgranite rose
granite vert foncé à sombre
filon de microgranite rouge
granite rose légèrement hydrothermalisé
granite argilisé
granite gris à feldspaths roses
granite gris avec pyrite abondante à 45 et 48 m,altération hydrothermale à 50 m.
granite beige clair
granite porphyrique à feldspaths roses et micasnoirs
granite gris très faiblement hydrothermalisépyrite en placages à 77 m
granite gris sain à feldspaths roses
granite gris très hydrothermalisé à 101, 105 et107 m.
2.4.2 - Nature des fluides
Après tubage et cimentation des 10 premiers mètres,c'est-à-dire aveuglement de l'eau de surface (T = 10°C ; C = 219 yS) ,
l'aquifère n'est rencontré qu'à partir de 30 m.
Des mesures sont effectuées sur l'eau d'exhaure en forationau fur et à mesure de l'avancement, voir tableau page 16.
L'analyse chimique des éléments majeurs (tableau 1) montre qu'ils'agit d'une eau peu minéralisée,: 278 mg/1, de type bicarbonaté sodiqueet calcique.
-14 _
La coupe géologique se résume ainsi :
de 0
9
11
13
13
19
20
31
32
35
54
62
m
m
à
-
-
-
-
-
-
-
-
9 m
10 m
13 m
18 m
31 m
32 m
35 m
54 m
62 m
64 m
64 78 m
78 - 95 m
95 - 112 m
arène granitique
granite très altéré
granite gris sain (feldspaths roses)
filon de microgranite rose
granite vert foncé à sombre
filon de microgranite rouge
granite rose légèrement hydrothermalisé
granite argilisé
granite gris à feldspaths roses
granite gris avec pyrite abondante à 45 et 48 m,altération hydrothermale à 50 m.
granite beige clair
granite porphyrique à feldspaths roses et micasnoirs
granite gris très faiblement hydrothermalisépyrite en placages à 77 m
granite gris sain à feldspaths roses
granite gris très hydrothermalisé à 101, 105 et107 m.
2.4.2 - Nature des fluides
Après tubage et cimentation des 10 premiers mètres,c'est-à-dire aveuglement de l'eau de surface (T = 10°C ; C = 219 yS) ,
l'aquifère n'est rencontré qu'à partir de 30 m.
Des mesures sont effectuées sur l'eau d'exhaure en forationau fur et à mesure de l'avancement, voir tableau page 16.
L'analyse chimique des éléments majeurs (tableau 1) montre qu'ils'agit d'une eau peu minéralisée,: 278 mg/1, de type bicarbonaté sodiqueet calcique.
Figure 5
FORAGE n* 4 - SAINT JOSEPH
NERIS-LES-BAINS (ALLIER)15-
Coupe technique Coupe géologique
lOmforation 165mm
foration 152 mm
^1 |l_lubage acier 168 mm
tubage acier 135 mm
foration 115mm.
9S HlO
-4
; +/
Dm
A «
Arène granitique
o f '. '^ J ' f V-^ Granite altéré-11 Granite gris à feldspath rose
'3 Microgranite roseGranite vert foncé à noirMicrogranite rouge
Grès rose légèrement hydro¬thermalisé
Granite hydrothermalisé argilisí
Granite â feldspath rose
Granite gris
-45 Pyrite_¿g Pyrite en placage50 Altération hydrothermale
54
4
4-
t
4 A
Granite beige clair
1-6263 Granite porphyrique, micas
"N.55 noirs, fedspath rose
Granite gris très faiblementhydrothermalisé
77 Pyrite en placage-78
Granite gris à feldspath rose
112m
+
-» -r+
H- -f
-+
-+ -+
-95Granite gris
101 granite très hydrothermalisé
yjc patine blanche
-107 granite hydrothermalisé
112 m
Figure 5
FORAGE n* 4 - SAINT JOSEPH
NERIS-LES-BAINS (ALLIER)15-
Coupe technique Coupe géologique
lOmforation 165mm
foration 152 mm
^1 |l_lubage acier 168 mm
tubage acier 135 mm
foration 115mm.
9S HlO
-4
; +/
Dm
A «
Arène granitique
o f '. '^ J ' f V-^ Granite altéré-11 Granite gris à feldspath rose
'3 Microgranite roseGranite vert foncé à noirMicrogranite rouge
Grès rose légèrement hydro¬thermalisé
Granite hydrothermalisé argilisí
Granite â feldspath rose
Granite gris
-45 Pyrite_¿g Pyrite en placage50 Altération hydrothermale
54
4
4-
t
4 A
Granite beige clair
1-6263 Granite porphyrique, micas
"N.55 noirs, fedspath rose
Granite gris très faiblementhydrothermalisé
77 Pyrite en placage-78
Granite gris à feldspath rose
112m
+
-» -r+
H- -f
-+
-+ -+
-95Granite gris
101 granite très hydrothermalisé
yjc patine blanche
-107 granite hydrothermalisé
112 m
FORAGE F 4
MESURES EFFECTUEES SUR L'EAU D'EXHAURE
-16-
: PROFONDEUR ¡ TEMPERAT
! m ! °C
¡ 34 j 14,6
! 37 ! 14,4
; 38 j 15,15
! 42-44 ! 13,6
i 47 j 13,3
! 51 ! 14,6
i 53 j 14,1
¡54 ! -
¡55 , -
! 56 ! 14,1
i 58 ; 14,3
! 59 ! 14,2
60 i 14,2
! 61 ! 14,1
; 62 ; 14,3
! 63 ! 14,3
; 64 i 14,5
! 65 ! 14,2
j 66 ! 14,3
! 67 ! 14,2
i 68 i 14,2
! 69 ! 14,2
i 70 j 14,8
I A la reprise de la forationI débit artésien =
i T! C
; pH
! 71 ! 12,7
; 72 ; 13,6
URE ¡ CONDUCTIVITE
! mS
! 1 ,01 (eau boueuse)
¡
! 0,56
i 0,32
! 0,34
i 0,30
! 0,29
! 0,27
! 0,27
i 0,27
! 0,26
! 0,27
0,28
i 0,26
! 0,27
i 0,27
0,27
! 0,27
' 0,27
i 0,26
0,27
i 0,26
le forage est artésien1,5 1/mn12,5°C0,26 mS
6,79
! 0,27
; 0,26
DEBITS
! 1/mn
10
-
18
14
18
61
84
-
-
-
84,6
-
-
80
-
-
-
-
80
-
80
-
*~
CUMULES ¡
; m3/h !
0,6 i
!
1 i
0,8
1 !
3,7 ;
5 i
î
I
!
5 '
1
'
4,8 \
l
'
¡
4,8 i
-
4,8 !
'
"~ 1
FORAGE F 4
MESURES EFFECTUEES SUR L'EAU D'EXHAURE
-16-
: PROFONDEUR ¡ TEMPERAT
! m ! °C
¡ 34 j 14,6
! 37 ! 14,4
; 38 j 15,15
! 42-44 ! 13,6
i 47 j 13,3
! 51 ! 14,6
i 53 j 14,1
¡54 ! -
¡55 , -
! 56 ! 14,1
i 58 ; 14,3
! 59 ! 14,2
60 i 14,2
! 61 ! 14,1
; 62 ; 14,3
! 63 ! 14,3
; 64 i 14,5
! 65 ! 14,2
j 66 ! 14,3
! 67 ! 14,2
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i 70 j 14,8
I A la reprise de la forationI débit artésien =
i T! C
; pH
! 71 ! 12,7
; 72 ; 13,6
URE ¡ CONDUCTIVITE
! mS
! 1 ,01 (eau boueuse)
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! 0,56
i 0,32
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! 0,29
! 0,27
! 0,27
i 0,27
! 0,26
! 0,27
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i 0,26
! 0,27
i 0,27
0,27
! 0,27
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i 0,26
0,27
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le forage est artésien1,5 1/mn12,5°C0,26 mS
6,79
! 0,27
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DEBITS
! 1/mn
10
-
18
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-
-
-
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-
-
80
-
-
-
-
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4,8 \
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¡
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-
4,8 !
'
"~ 1
FORAGE F4
MESURES EFFECTUEES SUR L'EAU D'EXHAURE
-17-
¡ PROFONDEUR
! m
! ^"^
! 74
! ^5! 76
! ''''! 78
! 75
! 80
; 81
! 82
¡ 83
! 84
! ^^! 86
! ^''! 88
! ^5! 90
! 5^
! 92
! 5^! 94
! 5^! 96
i 97
! 98
i 55
! 100
1 101 1
! 102 !
! 103 ¡
¡ TEMPERATURE
! "C
12,8
! 13,3
13,8
' 13,8
14,4
13,8
13,9
13,7
14,5
14,1
14,0
14,0
13,7
14,5
14,3
14,4 ¡
14,4 !
13,6 !
14,0
14,3
13,9
13,2 !
14,4
14,4 !
14,5 Í
14,4 !
14,5 j
14,5 I
15,0 ,
15,2 !
15,3 ;
¡ CONDUCTIVITE
! mS
r 0,27
0,28
0,25
0,25
0,26
0,29
0,26
0,25
0,26
0,25
0,26
0,26
0,25
0,25
0,26 . ¡
0,26
0,26 i
0,26
0,26 i
0,26
0,26 i
0,26
0,26
0,26
0,26 ¡
0,27
0,27 ¡
0,27
0,27
0,27 !
0,26 ;
; DEBITS
! 1/mn
-
111
-
-
-
-
101
-
-
-
-
-
'
¡
-
1
'
!
\
-
104 i
-
¡
-
¡
-
-
!
¡
CUMULES ¡
¡ m3/h !
1
6,6 i
'
1
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1
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!
.-
!
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-
!
6.2 !
-
!
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-
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¡
FORAGE F4
MESURES EFFECTUEES SUR L'EAU D'EXHAURE
-17-
¡ PROFONDEUR
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¡ CONDUCTIVITE
! mS
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0,26
0,26 i
0,26
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0,26 ¡
0,27
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0,27
0,27
0,27 !
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! 1/mn
-
111
-
-
-
-
101
-
-
-
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-
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!
!
¡
FORAGE F4
MESURES EFFECTUEES SUR L'EAU D'EXHAURE
-18-
; PROFONDEUR ¡
! m !
! 1°^ !
! 105 !
¡ 106 ¡
! 107 !
! 1°S !
! 109 !
i 110 ;
! 111 !
i' 112 . i
TEMPERATURE ¡ CONDUCTIVITE
°C ! mS
15,8 -i 0,26
15,4 ! 0,26
15,5 j 0,27
15,7 ! 0,27
15,8 i 0,27
16,0 ! 0,27
16,2 ¡ 0,27
16,1 ! 0,27
16.2 i 0,2716.3 ¡ 0,268
X A la fin de la foration, le forage est artésien1 la température est de 16,3°CI la conductivité est de 0,26 millisiemens1 et le débit de quelques litres /minute.
DEBITS
1/mn
-
-
-
-
-
115
110
CUMULES
; m3/h
-
-
-
-
-
-
7
6,6
1
FORAGE F4
MESURES EFFECTUEES SUR L'EAU D'EXHAURE
-18-
; PROFONDEUR ¡
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! 1°^ !
! 105 !
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°C ! mS
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15,5 j 0,27
15,7 ! 0,27
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16,2 ¡ 0,27
16,1 ! 0,27
16.2 i 0,2716.3 ¡ 0,268
X A la fin de la foration, le forage est artésien1 la température est de 16,3°CI la conductivité est de 0,26 millisiemens1 et le débit de quelques litres /minute.
DEBITS
1/mn
-
-
-
-
-
115
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CUMULES
; m3/h
-
-
-
-
-
-
7
6,6
1
-19-
3 - DONNÉES ACQUISES
Deux ressources sont mises en évidence :
- une ressource en eau légèrement chaude : 15 à 17°C, peu miné¬ralisée et sans relation chimique avec la ressource thermale ;
- une ressource en eau légèrement chaude : 19°C, très minéralisée(1,3 g/1), chimiquement identique à la ressource thermale exploitée aupuits César.
3.1 - CARACTERISTIQUES ENERGETKjUES DES RESSOURCES
3.1.1 - La ressource en eau peu minéralisée est disponible en2 sites : Martíoing et Saint Joseph. Les caractéristiques de cette ressourcesont les suivantes :
Sltz dz MoAcolnq
Température de l'eau
Débit d'exploitationestimé en pompage
Rabattement prévisible
Niveau statique
Profondeur du forage
15,4°C
8 m3/h
50 m
- 1,97 m/sol (+ 397 m)
103 m
Sltz dz Saint Jo¿zph
Température
Débit d'exploitationestimé en pompage
Rabattement estimé
Niveau statique
Profondeur du forage
16,3°C
7 m3/h
30 m
-f 1 m/sol (+ 337 m)
112 m
-19-
3 - DONNÉES ACQUISES
Deux ressources sont mises en évidence :
- une ressource en eau légèrement chaude : 15 à 17°C, peu miné¬ralisée et sans relation chimique avec la ressource thermale ;
- une ressource en eau légèrement chaude : 19°C, très minéralisée(1,3 g/1), chimiquement identique à la ressource thermale exploitée aupuits César.
3.1 - CARACTERISTIQUES ENERGETKjUES DES RESSOURCES
3.1.1 - La ressource en eau peu minéralisée est disponible en2 sites : Martíoing et Saint Joseph. Les caractéristiques de cette ressourcesont les suivantes :
Sltz dz MoAcolnq
Température de l'eau
Débit d'exploitationestimé en pompage
Rabattement prévisible
Niveau statique
Profondeur du forage
15,4°C
8 m3/h
50 m
- 1,97 m/sol (+ 397 m)
103 m
Sltz dz Saint Jo¿zph
Température
Débit d'exploitationestimé en pompage
Rabattement estimé
Niveau statique
Profondeur du forage
16,3°C
7 m3/h
30 m
-f 1 m/sol (+ 337 m)
112 m
-20-
3.2.2 - La ressource en eau minéralisée est disponible dans lesite de Pérassier - plaine de Sainte-Agathe.
Sltz dz ?Q.n.a¿¿lzA
Température : 18,9°C
Débit d'exploitationpar pompage
Rabattement estimé
Niveau statique
Profondeur du forage
22 m3/h
20 m
+ 2 m/sol (-^ 250 m)
83 m
3.2 - ETUDE GEOCHIMIQUE - RELATIONS AVEC LE SYSTEME THERMAL DE NERIS
Les analyses chimiques des éléments majeurs et de traces, regrou¬pées dans le tableau n° 1, permettent d'établir les relations géochimiquesentre les différentes eaux captées par forage d'une part et l'eau thermalecaptée à la source César d'autre part.
Les eaux des forages Nl et N4 sont pratiquement identiques, ellessont peu minéralisées (266 et 279 mg/1 respectivement) . Ce sont des eauxde type bicarbonaté calcique et sodique. Elles sont riches en silice etfluor, elles ne contiennent pas de phosphates, ni de nitrates.
Ces caractères géochimiques ainsi que la nature géologique del'aquifère indiquent que ce sont des eaux sub-superf icielles quiacquièrent leur minéralisation dans les granites, les. filons granitiqueset microgranitiques et leur'paragénèse minérale comme l'attestent la teneurélevée en fluor et en fer (présence de pyrite dans le forage n° 4 deSaint Joseph) .
Bien que très peu abondantes , les eaux du forage N2 (Marcoing n° 2)ont pu être recueillies. Ce sont des eaux moyennement minéralisées (457 mg/1),de type bicarbonaté sodique et calcique. Elles contiennent peu de siliceet de lithium, mais beaucoup de fluor (4,8 mg/1). Ces derniers caractères,ainsi que les éléments majeurs, distinguent cette eau de celle des foragesNi, N3, N4 et de celle du puits César. Les graphiques (fig. 6) établispour deux éléments : chlore - bicarbonate ; chlore - sulfate ; chlore -sodium (potassium, calcium, magnésium, fluor, silice) sur les 4 forageset la source César montrent qu il n'existe pas de relations simples (demélange par exemple) entre un pôle minéralisé (eau thermale) , et un pôlepeu minéralisé (eau des forages NI ou N4) .
Le point matérialisant le forage N2 se trouve toujours en dehorsde la droite hypothétique du mélange.
-20-
3.2.2 - La ressource en eau minéralisée est disponible dans lesite de Pérassier - plaine de Sainte-Agathe.
Sltz dz ?Q.n.a¿¿lzA
Température : 18,9°C
Débit d'exploitationpar pompage
Rabattement estimé
Niveau statique
Profondeur du forage
22 m3/h
20 m
+ 2 m/sol (-^ 250 m)
83 m
3.2 - ETUDE GEOCHIMIQUE - RELATIONS AVEC LE SYSTEME THERMAL DE NERIS
Les analyses chimiques des éléments majeurs et de traces, regrou¬pées dans le tableau n° 1, permettent d'établir les relations géochimiquesentre les différentes eaux captées par forage d'une part et l'eau thermalecaptée à la source César d'autre part.
Les eaux des forages Nl et N4 sont pratiquement identiques, ellessont peu minéralisées (266 et 279 mg/1 respectivement) . Ce sont des eauxde type bicarbonaté calcique et sodique. Elles sont riches en silice etfluor, elles ne contiennent pas de phosphates, ni de nitrates.
Ces caractères géochimiques ainsi que la nature géologique del'aquifère indiquent que ce sont des eaux sub-superf icielles quiacquièrent leur minéralisation dans les granites, les. filons granitiqueset microgranitiques et leur'paragénèse minérale comme l'attestent la teneurélevée en fluor et en fer (présence de pyrite dans le forage n° 4 deSaint Joseph) .
Bien que très peu abondantes , les eaux du forage N2 (Marcoing n° 2)ont pu être recueillies. Ce sont des eaux moyennement minéralisées (457 mg/1),de type bicarbonaté sodique et calcique. Elles contiennent peu de siliceet de lithium, mais beaucoup de fluor (4,8 mg/1). Ces derniers caractères,ainsi que les éléments majeurs, distinguent cette eau de celle des foragesNi, N3, N4 et de celle du puits César. Les graphiques (fig. 6) établispour deux éléments : chlore - bicarbonate ; chlore - sulfate ; chlore -sodium (potassium, calcium, magnésium, fluor, silice) sur les 4 forageset la source César montrent qu il n'existe pas de relations simples (demélange par exemple) entre un pôle minéralisé (eau thermale) , et un pôlepeu minéralisé (eau des forages NI ou N4) .
Le point matérialisant le forage N2 se trouve toujours en dehorsde la droite hypothétique du mélange.
HC03
GEOCHIMIE DES EAUX DE NERIS Figure 6
Diagrammes Cl-H CO3 ¡ Cl -SO^ ,-Cl- Ca ,- Cl - Mg,- Cl -Na ; Cl-K ; Cl-Si O2 ; Cl-F
&-'
,Êr
ï Cl
¿/ polr (Ttinvral
...^^-
.1 .w et
Mg
SÍO2
HC03
GEOCHIMIE DES EAUX DE NERIS Figure 6
Diagrammes Cl-H CO3 ¡ Cl -SO^ ,-Cl- Ca ,- Cl - Mg,- Cl -Na ; Cl-K ; Cl-Si O2 ; Cl-F
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...^^-
.1 .w et
Mg
SÍO2
- 22
Les eaux du forage N3 ou Moulin de Pérassier - Plaine de Sainte-Agathe- sont minéralisées (1,3 g/1). La minéralisation est du type bicar¬bonaté et sulfaté sodique. L'analyse des éléments majeurs et de quelquesautres éléments tels le lithium, le fer et le manganèse (tableau et fig. 6)montre qu'il s'agit d'une eau identique à celle de la source César exploi¬tée pour le thermalisme, avec une température très inférieure (18,6° à19,3°C), au lieu de 52-53°. |
Les gaz sont aussi du même l:ype que ceux de la source César(azote prépondérante et abondance de gaz rares) .
Les travaux de foration n'ont provoqué aucune perturbation surla source César, qui était surveillée en permanence (1-4). La surveillancea été poursuivie pendant un mois après la fin des travaux de foration.Elle a permis de mettre en évidence quelques faits : la conductivité (quitraduit la minéralisation) de la source César n'est pas parfaitementstable. En pompage, la conductivité diminue légèrement de 1,38 milli- .
Siemens à 1,18 millisiemens ; après arrêt du pompage, en 3 minutes environ,la conductivité retrouve son maximum. Les pompages étant intermittents(6 à 10 pompages à 40 m3/h par 24 h hors saison thermale). Les baisses etremontées de conductivité se retrouvent au même rythme que les pompages(limnigraphe et enregistrement de conductivité du 13 mars 85 par exemplefig. 9 et 9 bis) . Ces variations. de conductivité peuvent être dues à unapport d'eau "douce" en .cours de pompage, et pourraient expliquer les '
différences dans les analyses de 1967 et 1985 pour la même source César,mais ceci dem.ande une vérification rigoureuse.
Les investigations faites en cours de foration et l'étude géo¬chimique des eaux conduisent à admettre pour le système thermal de Néris(fig. 7) le schéma suivant :
- la ressource d'eau thermominérale a une composition chimiquede type bicarbonaté et sulfaté sodique. L'écart de température entrela source César et le forage 3-''(près de 34°C) n'est pas du à une dilutiondes eaux du forage n° 3, car il y a identité de composition entre lesdeux ; il faut faire appel à un refroidissement lors de la remontée del'eau (remontée lente ou long circuit).
- il n'y a pas de relation entre l'aquifère sub-superf iciel(capté aux forages NI et N4) et le système thermominéral.
- le système thermominéral qui émerge naturellement à la sourceCésar diffuse très peu dans les terrains proches de la surface (il existequelques émergences dans la ville, autour de la source César. Ces émer¬gences moins chaudes que la source César et moins minéralisées sont,sans doute, diluées par de l'eau superficielle, mais l'étude géochimiquede ces eaux n'a pas été entreprise).
- 22
Les eaux du forage N3 ou Moulin de Pérassier - Plaine de Sainte-Agathe- sont minéralisées (1,3 g/1). La minéralisation est du type bicar¬bonaté et sulfaté sodique. L'analyse des éléments majeurs et de quelquesautres éléments tels le lithium, le fer et le manganèse (tableau et fig. 6)montre qu'il s'agit d'une eau identique à celle de la source César exploi¬tée pour le thermalisme, avec une température très inférieure (18,6° à19,3°C), au lieu de 52-53°. |
Les gaz sont aussi du même l:ype que ceux de la source César(azote prépondérante et abondance de gaz rares) .
Les travaux de foration n'ont provoqué aucune perturbation surla source César, qui était surveillée en permanence (1-4). La surveillancea été poursuivie pendant un mois après la fin des travaux de foration.Elle a permis de mettre en évidence quelques faits : la conductivité (quitraduit la minéralisation) de la source César n'est pas parfaitementstable. En pompage, la conductivité diminue légèrement de 1,38 milli- .
Siemens à 1,18 millisiemens ; après arrêt du pompage, en 3 minutes environ,la conductivité retrouve son maximum. Les pompages étant intermittents(6 à 10 pompages à 40 m3/h par 24 h hors saison thermale). Les baisses etremontées de conductivité se retrouvent au même rythme que les pompages(limnigraphe et enregistrement de conductivité du 13 mars 85 par exemplefig. 9 et 9 bis) . Ces variations. de conductivité peuvent être dues à unapport d'eau "douce" en .cours de pompage, et pourraient expliquer les '
différences dans les analyses de 1967 et 1985 pour la même source César,mais ceci dem.ande une vérification rigoureuse.
Les investigations faites en cours de foration et l'étude géo¬chimique des eaux conduisent à admettre pour le système thermal de Néris(fig. 7) le schéma suivant :
- la ressource d'eau thermominérale a une composition chimiquede type bicarbonaté et sulfaté sodique. L'écart de température entrela source César et le forage 3-''(près de 34°C) n'est pas du à une dilutiondes eaux du forage n° 3, car il y a identité de composition entre lesdeux ; il faut faire appel à un refroidissement lors de la remontée del'eau (remontée lente ou long circuit).
- il n'y a pas de relation entre l'aquifère sub-superf iciel(capté aux forages NI et N4) et le système thermominéral.
- le système thermominéral qui émerge naturellement à la sourceCésar diffuse très peu dans les terrains proches de la surface (il existequelques émergences dans la ville, autour de la source César. Ces émer¬gences moins chaudes que la source César et moins minéralisées sont,sans doute, diluées par de l'eau superficielle, mais l'étude géochimiquede ces eaux n'a pas été entreprise).
N.0 S_E
See Cesar F
2 SO m 353m 337m ¿05m 397m
¿ 0 0 -
200 -
Ville deNERIS
Plaine de St Agathe
aquifere peu mineralise
Coupe schématique du système thermominéral
de Neris-les-BainsI
N)
Figure 9
CARTE DES ISOTHERMES
(Tranche de 0 à 100 m )
échelle: 1/25 000
50 isotherme 50° C (hypothèse de travail }
- 24 -
Terres de Monsieur
£A?^Î^
ViHebret ' . 5 ? ^
- — • • - , . ' ^ -" ' • « fAiH*."»
fil î.l'i.f: : du TJIIQU
- 25 -
- l'émergence thermale dans les terrains superficiels provoqueun réchauffement thermique de l'encaissant. Des isothermes peuvent êtretracés. Ce réchauffement induit un gradient géothermique supplémentairepour les eaux sub-superf icielles (fig. 8).
- la coupe schématique de Néris passant par les forages N3, N2,Nl et la source César, résume le système hydrothermal de Néris-les-Bains(fig. 7).
Du point de vue de l'exploitation thermale, cela impliqueque :
. une ressource en eau minérale chaude 53° C, voire légèrementinférieure peut être recherchée au voisinage immédiat de la source Césarou dans les alentours proches (par forage peu profond)
. une ressource en eau minérale froide est captable à 2,3 kmde la source Cpsar par un ouvrage d'exploitation bien dimensionné
- 25 -
- l'émergence thermale dans les terrains superficiels provoqueun réchauffement thermique de l'encaissant. Des isothermes peuvent êtretracés. Ce réchauffement induit un gradient géothermique supplémentairepour les eaux sub-superf icielles (fig. 8).
- la coupe schématique de Néris passant par les forages N3, N2,Nl et la source César, résume le système hydrothermal de Néris-les-Bains(fig. 7).
Du point de vue de l'exploitation thermale, cela impliqueque :
. une ressource en eau minérale chaude 53° C, voire légèrementinférieure peut être recherchée au voisinage immédiat de la source Césarou dans les alentours proches (par forage peu profond)
. une ressource en eau minérale froide est captable à 2,3 kmde la source Cpsar par un ouvrage d'exploitation bien dimensionné
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Source Cesar - NERiS LES BAINS
Enregistrement de la conductivité en millisièmens du 12 mars 1983
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Echelle: 1 / 10Limnigramrae de la source César
du 12 au 18 mars 1985
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l
- 28 -
4 - ÉTUDE TECmiCO-ÉCONOMIQUE
4.1 - EXPLOITATION DE LA RESSOURCE EN EAU PEU MINERALISEE - CHAUFFAGE
PAR POMPE A CHALEUR
La ressource en eau peu minéralisée peut être utilisée commesource d'eau froide pour le chauffage par pompe à chaleur de pavillonsneufs .
L'étude de l'évaluation des frais d'exploitation et du montantdes investissements nécessaires à ce projet par rapport à une solutionutilisant comme source de chaleur un système traditionnel au fioul domes¬tique montre l'intérêt du système pompe à chaleur - niveau avant projetsommaire - (voir annexe 1 ) .
Pour les sites de Marcoing et Saint Joseph, le chauffage parpompe à chaleur de 9 pavillons (selon le schéma fig 10) comparé à lasolution traditionnelle au fioul domestique donne les résultats suivants(moyenne par site) :
Nombre de Tep économisées par an
Sur-investissement par pavillon
Economie financière par an, par pavillon
Temps de retour brut
Taux interne de rentabilité
16
16 600 F TTC
3 700 F TTC
4,5 ans
18 %
Ces résultats financiers sont obtenus hors subvention.
4.2 - EXPLOITATION DE LA RESSOURCE THERMOMINERALE "FROIDE"
La ressource en eau minérale mise en évidence à Pérassier peutêtre exploitée à l'établissement thermal comme source d'eau froide. L'eaude la source César, 53°C, doit être refroidie (actuellement par échangeursà plaques) avant d'être livrée à l'établissement thermal. Etant donnél'identité de chimie (pour les éléments majeurs) entre les deux eaux,il est raisonnable d'envisager le refoidissement de l'eau de César parmélange avec l'eau d'un forage, correctement équipé, au moulin de Pérassier.La recherche d'un mélange adéquat procurera une eau thermale à températureconvenable, dont la composition sera identique à celle de l'eau nonrefroidie.
- 28 -
4 - ÉTUDE TECmiCO-ÉCONOMIQUE
4.1 - EXPLOITATION DE LA RESSOURCE EN EAU PEU MINERALISEE - CHAUFFAGE
PAR POMPE A CHALEUR
La ressource en eau peu minéralisée peut être utilisée commesource d'eau froide pour le chauffage par pompe à chaleur de pavillonsneufs .
L'étude de l'évaluation des frais d'exploitation et du montantdes investissements nécessaires à ce projet par rapport à une solutionutilisant comme source de chaleur un système traditionnel au fioul domes¬tique montre l'intérêt du système pompe à chaleur - niveau avant projetsommaire - (voir annexe 1 ) .
Pour les sites de Marcoing et Saint Joseph, le chauffage parpompe à chaleur de 9 pavillons (selon le schéma fig 10) comparé à lasolution traditionnelle au fioul domestique donne les résultats suivants(moyenne par site) :
Nombre de Tep économisées par an
Sur-investissement par pavillon
Economie financière par an, par pavillon
Temps de retour brut
Taux interne de rentabilité
16
16 600 F TTC
3 700 F TTC
4,5 ans
18 %
Ces résultats financiers sont obtenus hors subvention.
4.2 - EXPLOITATION DE LA RESSOURCE THERMOMINERALE "FROIDE"
La ressource en eau minérale mise en évidence à Pérassier peutêtre exploitée à l'établissement thermal comme source d'eau froide. L'eaude la source César, 53°C, doit être refroidie (actuellement par échangeursà plaques) avant d'être livrée à l'établissement thermal. Etant donnél'identité de chimie (pour les éléments majeurs) entre les deux eaux,il est raisonnable d'envisager le refoidissement de l'eau de César parmélange avec l'eau d'un forage, correctement équipé, au moulin de Pérassier.La recherche d'un mélange adéquat procurera une eau thermale à températureconvenable, dont la composition sera identique à celle de l'eau nonrefroidie.
C O M M U N E DE NERIS LES BAINS
Chauffage de pavillons individuels neufs par pompe à chaleur
Sites de M A R C O I N G et DE SAINT-JOSEPH
Figure 10-29-
N o m b r e de pavillons raccordes : 9puissance totale apportéepar les pompes à chaleur : 95 K W
Pavillon n° 1
Sonde de temperatureextérieure
Pompe d exhaure
Reseau collectif de distribution d eau
Stabilisateur de pression avale
Reservoir t a m p o navec matelas d'air
Clapet de nonretour
Manomètre Vanne
> Vers les autrespavillons
Rejet• • e
Forage
S =C s
V =R =F =
sonde de departcontrôleur de débitvanne électromagnétiquerobinet de réglage du débitfiltre
Pessac 30 avril 1985
- 30 -
Le transport à distance de l'eau minérale (soumis à autorisationlégislation du code de la Santé publique) induit un surcoût (solution n° 1)par rapport à une exploitation plus proche de l'établissement thermal(solution n°. 2) (voir annexe n° 2) .
La solution n° 1 est estimée à un million de francs hors taxes(sur la base de prix pratiqués par les entreprises au 1er juillet 1985).Elle est plus onéreuse que la solution n° 2, de 100 000 francs, maiselle présente un certitude de résultat.
Pour la solution n° 2, l'incertitude serait moindre après laphase de prospection, et elle serait levée après la phase reconnaissance(investissement de 80 000 F puis 250 000 francs).
Enfin, dans la comparaison des prix de revient des deux solutions,les coûts d'exploitation pour les deux cas n'ont pas été pris en compte(entretien de la canalisation et consommation électrique seraient plusimportants dans la solution n° 1 : 15 kwh au lieu de 7 kwh).
- 30 -
Le transport à distance de l'eau minérale (soumis à autorisationlégislation du code de la Santé publique) induit un surcoût (solution n° 1)par rapport à une exploitation plus proche de l'établissement thermal(solution n°. 2) (voir annexe n° 2) .
La solution n° 1 est estimée à un million de francs hors taxes(sur la base de prix pratiqués par les entreprises au 1er juillet 1985).Elle est plus onéreuse que la solution n° 2, de 100 000 francs, maiselle présente un certitude de résultat.
Pour la solution n° 2, l'incertitude serait moindre après laphase de prospection, et elle serait levée après la phase reconnaissance(investissement de 80 000 F puis 250 000 francs).
Enfin, dans la comparaison des prix de revient des deux solutions,les coûts d'exploitation pour les deux cas n'ont pas été pris en compte(entretien de la canalisation et consommation électrique seraient plusimportants dans la solution n° 1 : 15 kwh au lieu de 7 kwh).
ÉTUDE TECHNICO-ÉCONOMIQUE d'UN CHAUFFAGE PAR POr^E À CHALEUR
SUR NAPPE
Al/AWT PROJET SOMMAIRE
pa/L
J.C. MARTIM - SGR/AQI
ÉTUDE TECHNICO-ÉCONOMIQUE d'UN CHAUFFAGE PAR POr^E À CHALEUR
SUR NAPPE
Al/AWT PROJET SOMMAIRE
pa/L
J.C. MARTIM - SGR/AQI
- II -
SOMMAIRE
Pages
INTRODUCTION I
SOMMAIRE II
1 - GENERALITES 1
2 - CHAUFFAGE DE PAVILLONS INDIVIDUELS NEUFS PAR POMPE A CHALEUR 2
2.1 - Données de base _ -2
2.1.1 -La ressource 2
2.1.2 - Données climatiques 4
2.1.3 - Caractéristiques du pavillon type 4
2.2 - Principe de l'installation 5
2.3 - Etude thermique du chauffage des pavillons 6
2.3.1 - Besoins calorifiques 6
2.3.2 - Consommations électriques . 7
2.4 - Estimation du coût d'exploitation 9
2.5 - Estimation du montant des investissements 11
2.6 - Chauffage au fioul domestique 14
2.6.1 - Exploitation 14
2.6.2 - Investissements 15
2.7 - Bilan énergétique et financier du projet ' 16
2.7.1 - Bilan énergétique 16
2.7.2 - Bilan financier 17
3 - CHAUFFAGE D'UN BATIMENT PUBLIC NEUF PAR POMPE A CHALEUR 18
3.1 - Données de base 18
3.1.1 - La ressource 18
3.1.2 - Données climatiques 18
3.1.3 - Caractéristiques du bâtiment 19
- II -
SOMMAIRE
Pages
INTRODUCTION I
SOMMAIRE II
1 - GENERALITES 1
2 - CHAUFFAGE DE PAVILLONS INDIVIDUELS NEUFS PAR POMPE A CHALEUR 2
2.1 - Données de base _ -2
2.1.1 -La ressource 2
2.1.2 - Données climatiques 4
2.1.3 - Caractéristiques du pavillon type 4
2.2 - Principe de l'installation 5
2.3 - Etude thermique du chauffage des pavillons 6
2.3.1 - Besoins calorifiques 6
2.3.2 - Consommations électriques . 7
2.4 - Estimation du coût d'exploitation 9
2.5 - Estimation du montant des investissements 11
2.6 - Chauffage au fioul domestique 14
2.6.1 - Exploitation 14
2.6.2 - Investissements 15
2.7 - Bilan énergétique et financier du projet ' 16
2.7.1 - Bilan énergétique 16
2.7.2 - Bilan financier 17
3 - CHAUFFAGE D'UN BATIMENT PUBLIC NEUF PAR POMPE A CHALEUR 18
3.1 - Données de base 18
3.1.1 - La ressource 18
3.1.2 - Données climatiques 18
3.1.3 - Caractéristiques du bâtiment 19
- II a
3.2 - Principe de l'installation 20
3.3 - Etude thermique du chauffage du bâtiment 21
3.3.1 - Besoins calorifiques 21
3.3.2 - Consommations électriques 21
3.4 - Estimation du coût d'exploitation 22
3.5 - Estimation du montant des investissements 23
3.6 - Chauffage au fioul domestique 24
3.6.1 - Exploitation 24
3.6.2 - Investissements 25
3.7 - Bilan énergétique et financier du projet 25
3.7.1 - Bilan énergétique 25
3.7.2 - Bilan financier 26
CONCLUSION 27
OOOOOOOOOO
- II a
3.2 - Principe de l'installation 20
3.3 - Etude thermique du chauffage du bâtiment 21
3.3.1 - Besoins calorifiques 21
3.3.2 - Consommations électriques 21
3.4 - Estimation du coût d'exploitation 22
3.5 - Estimation du montant des investissements 23
3.6 - Chauffage au fioul domestique 24
3.6.1 - Exploitation 24
3.6.2 - Investissements 25
3.7 - Bilan énergétique et financier du projet 25
3.7.1 - Bilan énergétique 25
3.7.2 - Bilan financier 26
CONCLUSION 27
OOOOOOOOOO
1 -
1 - GENERALITES
Trois forages de reconnaissance ont permis de mettre
en évidence une ressource en eau sur les trois sites suivants (_volJi
{¡IguAZ n' 1) .
Site n° 1 - MARCOING
. Débit : 8 m3/h
. Température : 15,4°C
Site n° 2 - SAINT-JOSEPH
' . Débit , : 7 m3/h (artésien jusqu'à 2 m3/h)
. Température : 16,3°C
Site n° 3 - MOULIN DE PERASSIER - PLAINE SAINTE AGATHE
. Débit : 22 m3/h (artésien jusqu'à 15 m3/h)
. Température : 18,6°C
Les sites n° 1 et 2 sont analysés dans le chapitre 2
pour le chauffage par pompe à chaleur de deux lotissements de pavillons
individuels neufs, chauffés chacun à partir de pompes à chaleur sur un
réseau collectif d'eau froide.
Le sîte n° 3 est. analysé dans le chapitre 3 pour le
chauffage par pompe à chaleur d'un bâtiment public neuf.
1 -
1 - GENERALITES
Trois forages de reconnaissance ont permis de mettre
en évidence une ressource en eau sur les trois sites suivants (_volJi
{¡IguAZ n' 1) .
Site n° 1 - MARCOING
. Débit : 8 m3/h
. Température : 15,4°C
Site n° 2 - SAINT-JOSEPH
' . Débit , : 7 m3/h (artésien jusqu'à 2 m3/h)
. Température : 16,3°C
Site n° 3 - MOULIN DE PERASSIER - PLAINE SAINTE AGATHE
. Débit : 22 m3/h (artésien jusqu'à 15 m3/h)
. Température : 18,6°C
Les sites n° 1 et 2 sont analysés dans le chapitre 2
pour le chauffage par pompe à chaleur de deux lotissements de pavillons
individuels neufs, chauffés chacun à partir de pompes à chaleur sur un
réseau collectif d'eau froide.
Le sîte n° 3 est. analysé dans le chapitre 3 pour le
chauffage par pompe à chaleur d'un bâtiment public neuf.
I-ICUREBRCM 8S AOI
SERVICE GÉOLOGIQUE REGICNAL
AUVERGNE
¡ttPLANTATiai DES FORAGES DE N F R I S - L E S - B A I N S
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lés Terres de Montieu — — <&/,
íffí. > :i ; -í A % n VrriérM.f. '.N
ECHELLE : 1 / 25.0CO
- 2 -
CHAUFFAGE DE PAVILLONS INDIVIDUELS NEUFS PAR POMPE A CHALEUR
2. 1 Données de base
2.1.1 - La ressource
Deux sites sont possibles pour le chauffage de pavillons
individuels neufs :
1 - Le site de MARCOING
Température de l'eau
Débit d'exploitation
Rabattement
Niveau statique
Profondeur du forage
15,4°C
8 m3/h
50 m,
-1,97 m/sol
' 103 m
2 - Le site de SAINT-JOSEPH
Température de l'eau : 16,3°C
Débit d'exploitation : 7 m3/h
Rabattement : 30 m.
Niveau statique : ( 1 m.
Profondeur du forage : 110m.
Avec un système de chauffage par pompe à chaleur, on
peut refroidir les eaux de la nappe jusqu'à 8°C. L'énergie ainsi récu¬
pérée sur les condenseurs des pompes à chaleur est indiquée sur le
tableau ci-après :
- 2 -
CHAUFFAGE DE PAVILLONS INDIVIDUELS NEUFS PAR POMPE A CHALEUR
2. 1 Données de base
2.1.1 - La ressource
Deux sites sont possibles pour le chauffage de pavillons
individuels neufs :
1 - Le site de MARCOING
Température de l'eau
Débit d'exploitation
Rabattement
Niveau statique
Profondeur du forage
15,4°C
8 m3/h
50 m,
-1,97 m/sol
' 103 m
2 - Le site de SAINT-JOSEPH
Température de l'eau : 16,3°C
Débit d'exploitation : 7 m3/h
Rabattement : 30 m.
Niveau statique : ( 1 m.
Profondeur du forage : 110m.
Avec un système de chauffage par pompe à chaleur, on
peut refroidir les eaux de la nappe jusqu'à 8°C. L'énergie ainsi récu¬
pérée sur les condenseurs des pompes à chaleur est indiquée sur le
tableau ci-après :
- 3
Site
:. MARCOING
2. SAINT-JOSEPH
Températureproduction
(°C)
15,4
16,3
Chute de .
température(°C)
7,4
8,3
Débit
(m3/h)
8
7
Puissanceévaporateur
(th/h)
59,2
58,1
Puissancecondenseur
(th/h)
83
81
HYPOTHESES
. TzmpéAatuAz dz n.zjzt (à Za ¿oaXIz dz Z' zvapofwJizuA] : i'C. VaZzüA. du zozillzlznt dz pzn.{^ofmanzz : C 0 ? =3,5
, On sait d'autre part que :
COP = Energie au condenseurEnergie au compresseur
et. Energie au condenseur = Energie à I 'évaporateur + Energie ducompresseur
COP = Qc/W
Q c = Qf -I- W
Q c = Qf X ^^. COP-1
avec COP = 3,5 on a Qc = 1 , 4 Qf
Pour les deux sites, l'énergie ainsi disponible aux condenseurs
des pompes à chaleur est égale à 95 KW thermique.
[VaZzvJi dm zoz{^^lcÀ.znt dz zonvzulon dz¿ anltí¿ thznmlz/ howiz zn KW ; 1,163)
- 3
Site
:. MARCOING
2. SAINT-JOSEPH
Températureproduction
(°C)
15,4
16,3
Chute de .
température(°C)
7,4
8,3
Débit
(m3/h)
8
7
Puissanceévaporateur
(th/h)
59,2
58,1
Puissancecondenseur
(th/h)
83
81
HYPOTHESES
. TzmpéAatuAz dz n.zjzt (à Za ¿oaXIz dz Z' zvapofwJizuA] : i'C. VaZzüA. du zozillzlznt dz pzn.{^ofmanzz : C 0 ? =3,5
, On sait d'autre part que :
COP = Energie au condenseurEnergie au compresseur
et. Energie au condenseur = Energie à I 'évaporateur + Energie ducompresseur
COP = Qc/W
Q c = Qf -I- W
Q c = Qf X ^^. COP-1
avec COP = 3,5 on a Qc = 1 , 4 Qf
Pour les deux sites, l'énergie ainsi disponible aux condenseurs
des pompes à chaleur est égale à 95 KW thermique.
[VaZzvJi dm zoz{^^lcÀ.znt dz zonvzulon dz¿ anltí¿ thznmlz/ howiz zn KW ; 1,163)
- 4
2.1.2 - Données climatiques
Les calculs seront effectués à partir des données climatiques
de VICHY considérées comme représentatives.
Température de base : - 9°C compte tenu de l'altitude du sîte(300 - 400 m)
2.1.3 - Caractéristiques du pavillon- type
Tous les calculs ont été effectués pour un pavillon type dont
les caractéristiques principales sont les suivantes :
100 m2
250 m3
G = 1,5 W/m3,''C
19°C
. surface habitable
. volume habitable
. coefficient de déperdition volumique
. température de consigne
Puissance maximale de chauffage
P (W) = G (W/m3.°C) X V (m3) x A t (°C)
= 1,5 X 2,50 X (19 + 9)
= 10 500 W
Cette puissance est appelée, pour une température extérieure de -9°C
Nous admettrons que la température de non chauffage (t )
pour laquelle le chauffage n'est plus sollicité, compte tenu des apports
gratuits, est de 16°C.
Avec une puissance thermique disponible de 95 KW, nous pouvons
envisager le chauffage de deux ensembles de neuf pavillons chacun, raccordés
sur un réseau collectif de distribution d'eau froide.
Besoin en eau chaude sani taire
Celle-ci est supposée assurée par une chauffe-eau individuel
électrique à accumulation.
En effet, cette solution est la plus économique pour la pro¬
duction d'eau chaude sanitaire, quelque soit le système de chauffage envisagé.
- 4
2.1.2 - Données climatiques
Les calculs seront effectués à partir des données climatiques
de VICHY considérées comme représentatives.
Température de base : - 9°C compte tenu de l'altitude du sîte(300 - 400 m)
2.1.3 - Caractéristiques du pavillon- type
Tous les calculs ont été effectués pour un pavillon type dont
les caractéristiques principales sont les suivantes :
100 m2
250 m3
G = 1,5 W/m3,''C
19°C
. surface habitable
. volume habitable
. coefficient de déperdition volumique
. température de consigne
Puissance maximale de chauffage
P (W) = G (W/m3.°C) X V (m3) x A t (°C)
= 1,5 X 2,50 X (19 + 9)
= 10 500 W
Cette puissance est appelée, pour une température extérieure de -9°C
Nous admettrons que la température de non chauffage (t )
pour laquelle le chauffage n'est plus sollicité, compte tenu des apports
gratuits, est de 16°C.
Avec une puissance thermique disponible de 95 KW, nous pouvons
envisager le chauffage de deux ensembles de neuf pavillons chacun, raccordés
sur un réseau collectif de distribution d'eau froide.
Besoin en eau chaude sani taire
Celle-ci est supposée assurée par une chauffe-eau individuel
électrique à accumulation.
En effet, cette solution est la plus économique pour la pro¬
duction d'eau chaude sanitaire, quelque soit le système de chauffage envisagé.
- 5
2.2- Princigé_de_l^ins tallation
Pour chacun de ces deux sites, nous avons :
. un forage commun aux neuf pavillons
. un réseau de distribution d'eau froide
. une pompe à chaleur dans chacun des pavillons avec les installationsintérieures propres au logement
. un système de chauffage par radiateur alimenté avec une eau à 50°Cau maximum.
Dans un chauffage central classique, les températures de fonction- .
nement sont de 90°C aller et 70°C retour pour la puissance maximum.
Dans le cas de la pompe à chaleur nous sommes limités à 50°C. On
aura donc un couple de température égal à 50/40°C pour la température de base.
Cette solution nécessite un surinvestissement au niveau des corps de chauffe,
dont il est tenu compte dans le chapitre- des investissements.
L'étude a été faite à partir des caractéristiques de pompe à
chaleur suivantes :
. groupe hermétique., à un ou deux compresseurs
. fluide frigorigëne : R 22
. évaporateur et condenseur : le matériel utilisé est le cuivredans tous les groupes standard
. performance des machines : pour une température à la sortie ducondenseur de 50°C, le coefficient de performance est voisin de 3,5.
On suppose ici, que les pompes à chaleur couvriront l'ensemble
des besoins calorifiques des bâtiments, sans le recours à une chaudière d'appoin
Le schéma de la figure 2 donne le principe de l'installation.
Le réservoir tampon qui se trouve sur le réseau permet de maintenir
en charge le réseau tout en autorisant le fonctionnement de la pompe d'exhaure
sur des périodes plus longues.
- 5
2.2- Princigé_de_l^ins tallation
Pour chacun de ces deux sites, nous avons :
. un forage commun aux neuf pavillons
. un réseau de distribution d'eau froide
. une pompe à chaleur dans chacun des pavillons avec les installationsintérieures propres au logement
. un système de chauffage par radiateur alimenté avec une eau à 50°Cau maximum.
Dans un chauffage central classique, les températures de fonction- .
nement sont de 90°C aller et 70°C retour pour la puissance maximum.
Dans le cas de la pompe à chaleur nous sommes limités à 50°C. On
aura donc un couple de température égal à 50/40°C pour la température de base.
Cette solution nécessite un surinvestissement au niveau des corps de chauffe,
dont il est tenu compte dans le chapitre- des investissements.
L'étude a été faite à partir des caractéristiques de pompe à
chaleur suivantes :
. groupe hermétique., à un ou deux compresseurs
. fluide frigorigëne : R 22
. évaporateur et condenseur : le matériel utilisé est le cuivredans tous les groupes standard
. performance des machines : pour une température à la sortie ducondenseur de 50°C, le coefficient de performance est voisin de 3,5.
On suppose ici, que les pompes à chaleur couvriront l'ensemble
des besoins calorifiques des bâtiments, sans le recours à une chaudière d'appoin
Le schéma de la figure 2 donne le principe de l'installation.
Le réservoir tampon qui se trouve sur le réseau permet de maintenir
en charge le réseau tout en autorisant le fonctionnement de la pompe d'exhaure
sur des périodes plus longues.
COMMUNE DE NERIS LES BAINS
Chauffage de pavillons individuels neufs par pompe à chaleur
Siles de MARCOING z\ DE SAINT-JOSEPH
üombrc it pavillons raccordes : 9
puissance totale apportéepar tes pompes â ctiateur : 95 KW
Pavillon n' 1
Foripe d cthaure
Clapet de nonretour
iv^Yers tes autres'^ pavillons
S = sonde de depart
C = contrôleur de débitY - vanne électromagne'tiqueR = robinet de réglage du débit
F = filtre
7:10
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COMMUNE DE NERIS LES BAINS
Chauffage de pavillons individuels neufs par pompe à chaleur
Siles de MARCOING z\ DE SAINT-JOSEPH
üombrc it pavillons raccordes : 9
puissance totale apportéepar tes pompes â ctiateur : 95 KW
Pavillon n' 1
Foripe d cthaure
Clapet de nonretour
iv^Yers tes autres'^ pavillons
S = sonde de depart
C = contrôleur de débitY - vanne électromagne'tiqueR = robinet de réglage du débit
F = filtre
7:10
coi/»
>0
ro
-n
0cÂJm
NJ
- 6 -
2.3 - Etude thermi^ue_du_chauf f age des_j5avi lions
2.3.1 - Besoins calorifiques
Le tableau ci-après donne l'intégration de la courbe monotone
de la puissance et de l'énergie thermiques nécessaires au chauffage d'un
pavillon.
Il en ressort le résultat suivant :
. besoins calorifiques (220 jours) : 21 016 KWh thermiques par pavillon
Températureextérieure
Ce)
- 9
- 8
- 7
- 6
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
II
12
13
14
15
16
TOTAL
Durée(jour)
2
3
5
7
8
9
10
II
13
14
14
16
16
16
16
16
15
10
7
. 4
3
220 Jours
Puissancethermique
(KW)
10,50
10,08
9,66
9,24
8,82
8,40
7,98
7,56
7.14
6,72
6,30
5,88
5,46
5,04
4,62
4,20
3,78
3,36
2,94
2,52
2,10.
1,68
1.26
0,84
0,42
0
Energiethermique
(KWh)
252
242
232
222
212
403
575
907
1200
1290
1361
1411
1441
1572
1552
1411
1452
1290
1129
968
806
605
302
141
40
0
21016 K^^h
- 6 -
2.3 - Etude thermi^ue_du_chauf f age des_j5avi lions
2.3.1 - Besoins calorifiques
Le tableau ci-après donne l'intégration de la courbe monotone
de la puissance et de l'énergie thermiques nécessaires au chauffage d'un
pavillon.
Il en ressort le résultat suivant :
. besoins calorifiques (220 jours) : 21 016 KWh thermiques par pavillon
Températureextérieure
Ce)
- 9
- 8
- 7
- 6
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
II
12
13
14
15
16
TOTAL
Durée(jour)
2
3
5
7
8
9
10
II
13
14
14
16
16
16
16
16
15
10
7
. 4
3
220 Jours
Puissancethermique
(KW)
10,50
10,08
9,66
9,24
8,82
8,40
7,98
7,56
7.14
6,72
6,30
5,88
5,46
5,04
4,62
4,20
3,78
3,36
2,94
2,52
2,10.
1,68
1.26
0,84
0,42
0
Energiethermique
(KWh)
252
242
232
222
212
403
575
907
1200
1290
1361
1411
1441
1572
1552
1411
1452
1290
1129
968
806
605
302
141
40
0
21016 K^^h
- 7 -
2.3.2. - Consommations électriques
A la consommation électrique des compresseurs des pompes à
chaleur, il y a lieu d'ajouter les consommations de la pompe d'exhaure
côté évaporateur et des pompes de circulation côté condenseur.
Puissance électrique de la pompe d'exhaure :
P = H X Q X 9,81
3,6 X p
avec
H
Q
P
Hauteur manométrique totale (mCE)
Débit en m3/h
Rendement de la pompe (70 %)
La hauteur manométrique totale de la pompe d'exhaure
est égale à la hauteur géométrique de refoulement, à laquelle il faut
ajouter les pertes de charge du réseau (tuyauterie, vannes et évapora-
teurs) . On retiendra pour ces dernières une valeur de 15 mCE.
Sîte
1
2
Durée
Débit(m3/h)
8
7
Hauteurgéométrique
(m) .
52
29
d'utilisation : 220 x
HMT(mCE)
67
44
24 =
Puissance(KW)
2,1
1,2
Consommation(KWh)
1 1 088
6 336
5 280 heures/an
- 7 -
2.3.2. - Consommations électriques
A la consommation électrique des compresseurs des pompes à
chaleur, il y a lieu d'ajouter les consommations de la pompe d'exhaure
côté évaporateur et des pompes de circulation côté condenseur.
Puissance électrique de la pompe d'exhaure :
P = H X Q X 9,81
3,6 X p
avec
H
Q
P
Hauteur manométrique totale (mCE)
Débit en m3/h
Rendement de la pompe (70 %)
La hauteur manométrique totale de la pompe d'exhaure
est égale à la hauteur géométrique de refoulement, à laquelle il faut
ajouter les pertes de charge du réseau (tuyauterie, vannes et évapora-
teurs) . On retiendra pour ces dernières une valeur de 15 mCE.
Sîte
1
2
Durée
Débit(m3/h)
8
7
Hauteurgéométrique
(m) .
52
29
d'utilisation : 220 x
HMT(mCE)
67
44
24 =
Puissance(KW)
2,1
1,2
Consommation(KWh)
1 1 088
6 336
5 280 heures/an
- 8 -
b) Circuit condenseur
Débit au condenseur :
10,5 (KW) X 0,86
10 Ce)
avec une HMT de 10 mCE on a :
0,9 m3/h par pavillon
Puissance = i^JL_^ii-JL_Lli x lo"^ = 0,035 KW
3,6 X 0,7
Energie = 0,035 x 5 280 = 185 KWh par pavillon
Pour l'ensemble du sîte, on aura : 185 x 9 = 1 665 KWh.
c) Com^re^ss^eur
La consoimnation d'énergie calorifique de chaque pavillon
s'élève à 21 016 KWh.
Le coefficient de performance est égal à 3,5.
Consommation électrique du compresseur :
^'^°^^ = 6 005 KWh par pavillan
Pour l 'ensemble du site, on aura : 6 005 y. 9 = 54 045 KWh.
d) Ç.2Tlsotmatiqn_éle^ctr-iqTAe_t^
Site
1
2
Compresseurs
54 045
54 045
CircuitEvaporateur
1 1 088
6 336
CircuitCondenseur
1 665
1 665
Total
66 798
62 046
Pour chaquepavillon
7 422
6 894
Le coefficient de performance moyen de l 'installation, y compris les
auxiliaires est alors égal à 2,8 pour le site n° 2 et 3 pour le site n° 2.
- 8 -
b) Circuit condenseur
Débit au condenseur :
10,5 (KW) X 0,86
10 Ce)
avec une HMT de 10 mCE on a :
0,9 m3/h par pavillon
Puissance = i^JL_^ii-JL_Lli x lo"^ = 0,035 KW
3,6 X 0,7
Energie = 0,035 x 5 280 = 185 KWh par pavillon
Pour l'ensemble du sîte, on aura : 185 x 9 = 1 665 KWh.
c) Com^re^ss^eur
La consoimnation d'énergie calorifique de chaque pavillon
s'élève à 21 016 KWh.
Le coefficient de performance est égal à 3,5.
Consommation électrique du compresseur :
^'^°^^ = 6 005 KWh par pavillan
Pour l 'ensemble du site, on aura : 6 005 y. 9 = 54 045 KWh.
d) Ç.2Tlsotmatiqn_éle^ctr-iqTAe_t^
Site
1
2
Compresseurs
54 045
54 045
CircuitEvaporateur
1 1 088
6 336
CircuitCondenseur
1 665
1 665
Total
66 798
62 046
Pour chaquepavillon
7 422
6 894
Le coefficient de performance moyen de l 'installation, y compris les
auxiliaires est alors égal à 2,8 pour le site n° 2 et 3 pour le site n° 2.
9 -
2.4 - Estimation_du_coût_d^ex£loitation
Le coût d'exploitation comprend :
- Les dépenses d'électricité
- Les frais d'entretien des installations, ainsi que les taxes de
prélèvement et de rejet des eaux pompées.
a) Dé£ens_e_s__d^éle£'tr'ic'i'té
La part des dépenses d'électricité correspondant au
chauffage comprend :
. le montant de la prime fixe
. le coût proportionnel de la consommation avec la répartition
suivante : 60 % jour et 40 % nuit.
Dans ces conditions, le coût moyen H.T. du KWh électrique
s'élève à : 0,52 F
TVA (18,6 %) 0,10 F
Taxes municipales et départementales (12 % du montant HT) 0,06 F
TOTAL T.T.C. . . Qj.68_F/KWh
Sîte
1
2
Consommation électrique(Kl-Jh)
Total
66 798
62 046
Par pavillon
7 422
6 894
Dépenses d'électricité(F. TTC)
Total
45 423
42 191
Par pavillon
5 047
4 688
b) Entretien
Le poste d'entretien comprend :
. Une ou deux visites annuelles avec contrôle et petit entretien
pour un montant de 350 F. HT par pavillon.
Soit pour un pavillon : 415 F. TTC.
pour un sîte : 3 735 F. TTC.
9 -
2.4 - Estimation_du_coût_d^ex£loitation
Le coût d'exploitation comprend :
- Les dépenses d'électricité
- Les frais d'entretien des installations, ainsi que les taxes de
prélèvement et de rejet des eaux pompées.
a) Dé£ens_e_s__d^éle£'tr'ic'i'té
La part des dépenses d'électricité correspondant au
chauffage comprend :
. le montant de la prime fixe
. le coût proportionnel de la consommation avec la répartition
suivante : 60 % jour et 40 % nuit.
Dans ces conditions, le coût moyen H.T. du KWh électrique
s'élève à : 0,52 F
TVA (18,6 %) 0,10 F
Taxes municipales et départementales (12 % du montant HT) 0,06 F
TOTAL T.T.C. . . Qj.68_F/KWh
Sîte
1
2
Consommation électrique(Kl-Jh)
Total
66 798
62 046
Par pavillon
7 422
6 894
Dépenses d'électricité(F. TTC)
Total
45 423
42 191
Par pavillon
5 047
4 688
b) Entretien
Le poste d'entretien comprend :
. Une ou deux visites annuelles avec contrôle et petit entretien
pour un montant de 350 F. HT par pavillon.
Soit pour un pavillon : 415 F. TTC.
pour un sîte : 3 735 F. TTC.
- 10 -
La taxe de prélèvement à l'Agence de Bassin s'élève à 0,03 F/m3
pour une nappe captive.
On a donc au total en moyenne :
7,5 (m3/h) X 5 280 (heures) x 0,08 = 3 168 F. pour chacun des sîtes,
La taxe de rejet est rappelée ici pour mémoire, en effet,
elle résulte d'une négociation au cas par cas avec les communes concernées.
d) Çoutjtotal_^e_l^ex2lq-i-tatia
Le coût total de l'exploitation ressort donc à
Electricité
Entretien
Taxes de prélève¬
ment
TOTAL
SITE 1
Total
45 423
3 735
3 168
52 326
Par pavillon
5 047
415
352
5 814
SITE 2
Total
42 191
3 735
3 168
49 094
Par pavillon
4 688
415
352
5 455
- 10 -
La taxe de prélèvement à l'Agence de Bassin s'élève à 0,03 F/m3
pour une nappe captive.
On a donc au total en moyenne :
7,5 (m3/h) X 5 280 (heures) x 0,08 = 3 168 F. pour chacun des sîtes,
La taxe de rejet est rappelée ici pour mémoire, en effet,
elle résulte d'une négociation au cas par cas avec les communes concernées.
d) Çoutjtotal_^e_l^ex2lq-i-tatia
Le coût total de l'exploitation ressort donc à
Electricité
Entretien
Taxes de prélève¬
ment
TOTAL
SITE 1
Total
45 423
3 735
3 168
52 326
Par pavillon
5 047
415
352
5 814
SITE 2
Total
42 191
3 735
3 168
49 094
Par pavillon
4 688
415
352
5 455
- 1 1
2.5 - Estimation_du_niontant_dcs_investisscmen
Nous avons :
. un forage commun aux neuf pavillons
. un réseau de distribution d'eau froide
. une pompe à chaleur dans chacun des pavillons
. les installations intérieures propres au logement.
Ces différents postes peuvent Être évalues comme suit :
a) Foragji
Le coût de celui-ci comprend :
- l'amenée-repli du matériel 15 000 F. HT
- la réalisation du forage pour une pompe 4" ... 700 F. HT/ml
- la pompe d'exhaure et mise en place
- un réservoir tampon
Nous obtenons les résultats suivants pour chacun des
deux sîtes
SITE
1
2
Profondeurdu forage
(m)
80
1 10
AmenéeRepli
(FHT)
15 000
15 000
Coût dela foration et
de l'éqt(FHT)
56 000
77 000
Pomped ' exhaure
(FHT)
10 000
8 000
Réservoir
(FHT)
1 1 000
1 1 000
Total
(FHT)
92 000
1 1 1 000
Total
(FTTC)
109 112
131 6.'i6
- 1 1
2.5 - Estimation_du_niontant_dcs_investisscmen
Nous avons :
. un forage commun aux neuf pavillons
. un réseau de distribution d'eau froide
. une pompe à chaleur dans chacun des pavillons
. les installations intérieures propres au logement.
Ces différents postes peuvent Être évalues comme suit :
a) Foragji
Le coût de celui-ci comprend :
- l'amenée-repli du matériel 15 000 F. HT
- la réalisation du forage pour une pompe 4" ... 700 F. HT/ml
- la pompe d'exhaure et mise en place
- un réservoir tampon
Nous obtenons les résultats suivants pour chacun des
deux sîtes
SITE
1
2
Profondeurdu forage
(m)
80
1 10
AmenéeRepli
(FHT)
15 000
15 000
Coût dela foration et
de l'éqt(FHT)
56 000
77 000
Pomped ' exhaure
(FHT)
10 000
8 000
Réservoir
(FHT)
1 1 000
1 1 000
Total
(FHT)
92 000
1 1 1 000
Total
(FTTC)
109 112
131 6.'i6
- 12 -
b) Ri,se<mjî<ijîis_ti^^
Le réseau de distribution sera en canalisation PVC enterrée
à 0,80 m de profondeur, reposant sur un lit de sable de 0,10 m, avec
grillage de signalisation bleu.
Les branchements de chaque pavillon sont prévus dans ce
réseau, avec un rejet à l'égout ou dans le réseau d'eau pluviale.
On a retenu comme hypothèse les chiffres suivants :
Mètres Coût unitaire Total (F. TTC)
Réseau 65 400 26 000
Branchement 105 300 31 500
TOTAL 57^50g^F^^TTC
c) Pom2^e_à_chaleur
La puissance calorifique de celle-ci est de 11 KW environ
pour chaque pavillon.
Le coût d'une telle pompe est d'environ 17 000 F. HT
A ce coût il y a lieu d'ajouter les mise en oeuvre et les
branchements divers (^canaZlAatlon, A.oblnzttzAlz, AÍguZatlon, bnanahzmznt^
zZzatAlqaz¿] . Ces frais sont évalués à : 8 500 F. HT
On arrive ainsi au résultat suivant :
Par_gavil]^on ^Ë'^-ËÎÎê
30 243 F. TTC 272 187 F. TTC
- 12 -
b) Ri,se<mjî<ijîis_ti^^
Le réseau de distribution sera en canalisation PVC enterrée
à 0,80 m de profondeur, reposant sur un lit de sable de 0,10 m, avec
grillage de signalisation bleu.
Les branchements de chaque pavillon sont prévus dans ce
réseau, avec un rejet à l'égout ou dans le réseau d'eau pluviale.
On a retenu comme hypothèse les chiffres suivants :
Mètres Coût unitaire Total (F. TTC)
Réseau 65 400 26 000
Branchement 105 300 31 500
TOTAL 57^50g^F^^TTC
c) Pom2^e_à_chaleur
La puissance calorifique de celle-ci est de 11 KW environ
pour chaque pavillon.
Le coût d'une telle pompe est d'environ 17 000 F. HT
A ce coût il y a lieu d'ajouter les mise en oeuvre et les
branchements divers (^canaZlAatlon, A.oblnzttzAlz, AÍguZatlon, bnanahzmznt^
zZzatAlqaz¿] . Ces frais sont évalués à : 8 500 F. HT
On arrive ainsi au résultat suivant :
Par_gavil]^on ^Ë'^-ËÎÎê
30 243 F. TTC 272 187 F. TTC
- 13 -
La plus-value par rapport à une installation classique à
radiateurs fonctionnant au couple de température 90/70°C est de 6 200 F. HT
L'installation classique revient elle-même à environ 12 000 F. HT
Le coût total est donc de. l'ordre de :
6 200 + 12 000 .= 18 200 F. HT par pavillon
soit :
21_585_F_^__TTC_2ar-_£avillon
194 265 F. TTC par sîte.
e) Total des investissements (F. TTC)
Celui-ci est donc :
Sîte 1 Sîte 2
Forage 109 112 131 646
Réseau de distribution 57 500 57 500
Pompe à chaleur ^ 272 187 * 272 187
Installations intérieures 194 265 194 265
TOTAL par sîte 633 064 655 598
- 13 -
La plus-value par rapport à une installation classique à
radiateurs fonctionnant au couple de température 90/70°C est de 6 200 F. HT
L'installation classique revient elle-même à environ 12 000 F. HT
Le coût total est donc de. l'ordre de :
6 200 + 12 000 .= 18 200 F. HT par pavillon
soit :
21_585_F_^__TTC_2ar-_£avillon
194 265 F. TTC par sîte.
e) Total des investissements (F. TTC)
Celui-ci est donc :
Sîte 1 Sîte 2
Forage 109 112 131 646
Réseau de distribution 57 500 57 500
Pompe à chaleur ^ 272 187 * 272 187
Installations intérieures 194 265 194 265
TOTAL par sîte 633 064 655 598
- 14 -
2.6 - Çhauffage_au f ioul_domestigue
2.6.1 - Exploitation
a) Dé£enses_de_combus^t-ü^^
On supposera que le pavillon chauffé au fioul domestique est
isolé de la même façon : G = 1,5 W/m3°C
La quantité de chaleur nécessaire au chauffage a été évaluée
à 21 016 Kí'íh par pavillon (voln. paM.agAaphz 2.3.1). En supposant un rendement
de l'installation de 75 %, la quantité de combustible nécessaire au chauffage
est donc de :
^' ^'^ = 28 021 KWh PCI
soit : 2 816 litres de FOD (I ZlXnz dz FOV = 9,95 KWh PCI)
Le prix de l'hectolitre de fioul est égal à 310 F. TTC pour une
livraison de plus de 2 000 litres.
Nous avons un coût total de combustible de :
2 816 X 3,10 = L2l2=Si=n9
b) Dépenses d'électricité
Elles résultent des consommations des pompes de circulation et
du brûleur principalement.
. ClAcuutatzuA :
10,5 (KW) X 0,86 n /.; T/u -n ! ^^ ^ -.opv = 0,45 m3/h par pavillon
Avec une HMT de 10 mCE on a :
- Puissance = 0,018 KW
- Energie = 0,018 x 5 280 = 95 KWh
. BA-HZzuA
- Consommation : 55 KWH
- Total de la consommation électrique :
95 -t- 55 = 150 KWh
Dépenses d'électricité
150 X 0,68 = iQ2_F^_TTÇ
- 14 -
2.6 - Çhauffage_au f ioul_domestigue
2.6.1 - Exploitation
a) Dé£enses_de_combus^t-ü^^
On supposera que le pavillon chauffé au fioul domestique est
isolé de la même façon : G = 1,5 W/m3°C
La quantité de chaleur nécessaire au chauffage a été évaluée
à 21 016 Kí'íh par pavillon (voln. paM.agAaphz 2.3.1). En supposant un rendement
de l'installation de 75 %, la quantité de combustible nécessaire au chauffage
est donc de :
^' ^'^ = 28 021 KWh PCI
soit : 2 816 litres de FOD (I ZlXnz dz FOV = 9,95 KWh PCI)
Le prix de l'hectolitre de fioul est égal à 310 F. TTC pour une
livraison de plus de 2 000 litres.
Nous avons un coût total de combustible de :
2 816 X 3,10 = L2l2=Si=n9
b) Dépenses d'électricité
Elles résultent des consommations des pompes de circulation et
du brûleur principalement.
. ClAcuutatzuA :
10,5 (KW) X 0,86 n /.; T/u -n ! ^^ ^ -.opv = 0,45 m3/h par pavillon
Avec une HMT de 10 mCE on a :
- Puissance = 0,018 KW
- Energie = 0,018 x 5 280 = 95 KWh
. BA-HZzuA
- Consommation : 55 KWH
- Total de la consommation électrique :
95 -t- 55 = 150 KWh
Dépenses d'électricité
150 X 0,68 = iQ2_F^_TTÇ
- 15 -
c) Entretien
Le coût de l'entretien est évalué à : 500_F_j__TÏÇ_par_an
d) Ç^out_to'tal_de_l^en-tre^tien
Ce coût total est donc de :
. Combustible chauffage 8 730 F
. Electricité 102 F
. Entretien 500 F
TOTAL 9^332^^F^TTC^gar^gavillon
2.6.2 - Investissements
Le coût total des installations intérieures est estimé à un
montant de 55 000 F. TTC comprenant notamment :
- les installations intérieures (radiateurs, tuyauteries, régulation)
- la chaudière
- la cuve de stockage
- 15 -
c) Entretien
Le coût de l'entretien est évalué à : 500_F_j__TÏÇ_par_an
d) Ç^out_to'tal_de_l^en-tre^tien
Ce coût total est donc de :
. Combustible chauffage 8 730 F
. Electricité 102 F
. Entretien 500 F
TOTAL 9^332^^F^TTC^gar^gavillon
2.6.2 - Investissements
Le coût total des installations intérieures est estimé à un
montant de 55 000 F. TTC comprenant notamment :
- les installations intérieures (radiateurs, tuyauteries, régulation)
- la chaudière
- la cuve de stockage
16 -
2.7 - BiiS'^-aîlÊESËliiluÊ-ÊÎ-fiHîuDSi^E-ËU-EESiËÎ
2.7.1 - Bilan énergétique
Conversion des énergies : 1 TEP = i 1 630 KÎ'Jh PCI de fioul
1 TEP = 4 000 KWh électriques
SoZuXlon au {^loaZ domutlquz
Consommation de fioul
Consommation d'électricité
TOTAL
: 28 021 KI^ PCI soit 2,4 TEP
: 150 KWh soit 0,04 TEP (négligeable)
2,4 TEP par pavillon
: 21,6 TEP par sîte
SoZutlon PAC
Sîte
1
2
Consommation électrique(KWli)
66 798
62 046
Equivalent TEP
16,7
; 15,5
Nombre de TEP déplacées : 21,6 TEP
Nombre de TEP nettes économisées SITE ] : 4,9 TEP
SITE 2 : 6, 1 TEP
16 -
2.7 - BiiS'^-aîlÊESËliiluÊ-ÊÎ-fiHîuDSi^E-ËU-EESiËÎ
2.7.1 - Bilan énergétique
Conversion des énergies : 1 TEP = i 1 630 KÎ'Jh PCI de fioul
1 TEP = 4 000 KWh électriques
SoZuXlon au {^loaZ domutlquz
Consommation de fioul
Consommation d'électricité
TOTAL
: 28 021 KI^ PCI soit 2,4 TEP
: 150 KWh soit 0,04 TEP (négligeable)
2,4 TEP par pavillon
: 21,6 TEP par sîte
SoZutlon PAC
Sîte
1
2
Consommation électrique(KWli)
66 798
62 046
Equivalent TEP
16,7
; 15,5
Nombre de TEP déplacées : 21,6 TEP
Nombre de TEP nettes économisées SITE ] : 4,9 TEP
SITE 2 : 6, 1 TEP
- 17 -
2.7.2 - Bilan financier (F. TTC)
Le bilan financier qui est fait ci-après est réalisé dans lesconditions suivantes :
. Résultats ramenés à un pavillon
. Coût en Francs TTC valeur mai 1985
. Hors toute subvention ou prime
. Hors inflation et toute dérive de l'énergie
Investissement
Exploitation/an
SOLUTION PAC
Sîte n° 1
70 340
5 814
Sîte n° 2
72 844
5 455 .
FIOUL
55 000
9 332
Critère économique
Taux interne de rentabilité
Durée 10 ans
Dépenses actualisées
Taux d'actualisation : 5 %
Durée 10 ans
Temps de retour brut sur le
surinvestissement
Sîte I
18,9 %
Sîte 2
17,3 %
FIOUL
127 043 F
PAC : 115 224 F PAC : 114 957 F
4,4 ans 4,6 ans
Valeur actuelle d'une série de 10 annuités constantes de 1 Franc
versées de façon continue avec un taux d'actualisation de 5 % : 7,72
- 17 -
2.7.2 - Bilan financier (F. TTC)
Le bilan financier qui est fait ci-après est réalisé dans lesconditions suivantes :
. Résultats ramenés à un pavillon
. Coût en Francs TTC valeur mai 1985
. Hors toute subvention ou prime
. Hors inflation et toute dérive de l'énergie
Investissement
Exploitation/an
SOLUTION PAC
Sîte n° 1
70 340
5 814
Sîte n° 2
72 844
5 455 .
FIOUL
55 000
9 332
Critère économique
Taux interne de rentabilité
Durée 10 ans
Dépenses actualisées
Taux d'actualisation : 5 %
Durée 10 ans
Temps de retour brut sur le
surinvestissement
Sîte I
18,9 %
Sîte 2
17,3 %
FIOUL
127 043 F
PAC : 115 224 F PAC : 114 957 F
4,4 ans 4,6 ans
Valeur actuelle d'une série de 10 annuités constantes de 1 Franc
versées de façon continue avec un taux d'actualisation de 5 % : 7,72
18 -
CHAUFFAGE D'UN BATIMENT PUBLIC NEUF PAR POMPE A CHALEUR
3.1 - Données de base
3.1.1 - La ressource
Le troisième sîte retenu pour ce projet est le MOULIN VE PERASSIER
PLAINE SAINTE- AGATHE.
, Température de l'eau
. Débit d'exploitation
. Rabattement
. Niveau statique
. Profondeur du forage
18,6 °C
22 m3/h
20 mètres
+ 2 mètres
120 mètres
De la même façon que pour les pavillons individuels, on peut
refroidir l'eau de la nappe à 8°C et chauffer ainsi un bâtiment au
moyen d'un système de pompe à chaleur.
Chute de température
Débit
Puissance évaporateur
Puissance condenseur
COP
10,6°C
22 m3/h
233 th/h (271 KW)
326 th/h (379 KIO
3,5
3.1.2 - Données climatiques
Ce sont les mêmes que celles indiquées au paragraphe 2.1.2,
. Température de base ; - 9°C.
18 -
CHAUFFAGE D'UN BATIMENT PUBLIC NEUF PAR POMPE A CHALEUR
3.1 - Données de base
3.1.1 - La ressource
Le troisième sîte retenu pour ce projet est le MOULIN VE PERASSIER
PLAINE SAINTE- AGATHE.
, Température de l'eau
. Débit d'exploitation
. Rabattement
. Niveau statique
. Profondeur du forage
18,6 °C
22 m3/h
20 mètres
+ 2 mètres
120 mètres
De la même façon que pour les pavillons individuels, on peut
refroidir l'eau de la nappe à 8°C et chauffer ainsi un bâtiment au
moyen d'un système de pompe à chaleur.
Chute de température
Débit
Puissance évaporateur
Puissance condenseur
COP
10,6°C
22 m3/h
233 th/h (271 KW)
326 th/h (379 KIO
3,5
3.1.2 - Données climatiques
Ce sont les mêmes que celles indiquées au paragraphe 2.1.2,
. Température de base ; - 9°C.
- 19 -
3.1.3 - Caractéristiques du bâtiment
On envisage ici de .réaliser et de chauffer un bâtiment public
comprenant :
. 600 m2 de bureaux (hauteur sous plafond : 2,50 m)
. Une salle de spectacle attenante aux bureaux dont les dimensions
sont les suivantes : 15 m x 30 m x 3,5 m.
1 500 + 1 575 = 3 075 m3
G = 1,5 W/m3 °C
19 °C
Volume total à chauffer
Coefficient de déperdition volumique
Température de consigne
5íÍ5£5!2£E ^o^'i-Jnale de chauffage
P (KW) = G X y X A t
= 1,5 X 3 075 X 28 x 10~^
= 129 KW
Le débit disponible est par conséquent suffisant pour couvrir
la totalité des besoins de chauffage de ce bâtiment.
Avec une chute de température de 8°C, le débit nécessaire est de :
129_ML^L_ÇL^ = 9,9m3/h8 (°C) X 1,4
Le potentiel du forage permet donc de couvrir 2,2 fois les
besoins indiqués pour ce bâtiment public.
- 19 -
3.1.3 - Caractéristiques du bâtiment
On envisage ici de .réaliser et de chauffer un bâtiment public
comprenant :
. 600 m2 de bureaux (hauteur sous plafond : 2,50 m)
. Une salle de spectacle attenante aux bureaux dont les dimensions
sont les suivantes : 15 m x 30 m x 3,5 m.
1 500 + 1 575 = 3 075 m3
G = 1,5 W/m3 °C
19 °C
Volume total à chauffer
Coefficient de déperdition volumique
Température de consigne
5íÍ5£5!2£E ^o^'i-Jnale de chauffage
P (KW) = G X y X A t
= 1,5 X 3 075 X 28 x 10~^
= 129 KW
Le débit disponible est par conséquent suffisant pour couvrir
la totalité des besoins de chauffage de ce bâtiment.
Avec une chute de température de 8°C, le débit nécessaire est de :
129_ML^L_ÇL^ = 9,9m3/h8 (°C) X 1,4
Le potentiel du forage permet donc de couvrir 2,2 fois les
besoins indiqués pour ce bâtiment public.
- 20 -
3.2 - Princͣe_de_l^installation
Le système comprend donc :
- un forage réalisé à proximité du bâtiment public
- une pompe à chaleur dimensionnée pour couvrir la totalité des besoins
calorifiques
- un système de chauffage par radiateurs alimentés avec une eau à 50°C
au maximum.
L'étude a été faite à partir des caractéristiques de pompe à
chaleur suivantes :
. groupe semi hermétique ou ouvert à pistons
. fluide frigorigëne : R 22
. évaporateur et condenseur : le matériel utilisé est le cuivre.
.COP : 3,5
Dans le cas d'une seule pompe à chaleur, on. n'est pas obligé
d'installer un réservoir tampon sur le circuit d'alimentation d'eau froide.
- 20 -
3.2 - Princͣe_de_l^installation
Le système comprend donc :
- un forage réalisé à proximité du bâtiment public
- une pompe à chaleur dimensionnée pour couvrir la totalité des besoins
calorifiques
- un système de chauffage par radiateurs alimentés avec une eau à 50°C
au maximum.
L'étude a été faite à partir des caractéristiques de pompe à
chaleur suivantes :
. groupe semi hermétique ou ouvert à pistons
. fluide frigorigëne : R 22
. évaporateur et condenseur : le matériel utilisé est le cuivre.
.COP : 3,5
Dans le cas d'une seule pompe à chaleur, on. n'est pas obligé
d'installer un réservoir tampon sur le circuit d'alimentation d'eau froide.
- 21 -
3.3 - Etude_thermÍ2ue_du_chauf fage_du_bâ timen t
3.3.1 - Besoins calorifiques
On a calculé au chapitre 2.3.1 l'énergie nécessaire pour le
chauffage d'un bâtiment dont la puissance maximale est de 10,5 KW, on a
obtenu : 21 016 Kt-Zh,
soit : 2! 016/10,5 = 2 001,5 Kl-^/KW installé.
. Puissance maximale de chauffage : 129 Kli
. Besoins calorifiques (220 jours) : 258 194 KWh
Compte tenu de la baisse de régime de nuit des bureaux et des
périodes d'inoccupation des bâtiments les samedis et dimanches, on pondérera
les consommations d'un facteur 0,70.
Consommations réelles du bâtiment :
258 194 X 0,70 = 180 736 KWh thermiques.
3.3.2 - Consommations électriques
a) Oircuit_éva££ra'teur
. Débit : 9,9 m3/h le forage étant artésien jusqu'à 15 m3/h,
le rabattement est nul pour 9,9 m3/h
. HMT : 15 mCE (pression du réseau)
. Puissance de la pompe d'exhaure : 0,6 KW
. Consommation électrique : 0,70 x 5 280 x 0,6 = 2 218 KWh
b) Circuit condenseur
débit au condenseur
HMT
Puissance
Consommation
11 m3/h
10 mCE
4 KW
0,7 X 4 X 5 280 14 784 ra^
c) Çom£res^s^eur
. Consommation thermique
.COP
. Consommation d'énergie
électrique
180 736 KWh
3.5
180 736/3,5 = 51 639 Ki^h
- 21 -
3.3 - Etude_thermÍ2ue_du_chauf fage_du_bâ timen t
3.3.1 - Besoins calorifiques
On a calculé au chapitre 2.3.1 l'énergie nécessaire pour le
chauffage d'un bâtiment dont la puissance maximale est de 10,5 KW, on a
obtenu : 21 016 Kt-Zh,
soit : 2! 016/10,5 = 2 001,5 Kl-^/KW installé.
. Puissance maximale de chauffage : 129 Kli
. Besoins calorifiques (220 jours) : 258 194 KWh
Compte tenu de la baisse de régime de nuit des bureaux et des
périodes d'inoccupation des bâtiments les samedis et dimanches, on pondérera
les consommations d'un facteur 0,70.
Consommations réelles du bâtiment :
258 194 X 0,70 = 180 736 KWh thermiques.
3.3.2 - Consommations électriques
a) Oircuit_éva££ra'teur
. Débit : 9,9 m3/h le forage étant artésien jusqu'à 15 m3/h,
le rabattement est nul pour 9,9 m3/h
. HMT : 15 mCE (pression du réseau)
. Puissance de la pompe d'exhaure : 0,6 KW
. Consommation électrique : 0,70 x 5 280 x 0,6 = 2 218 KWh
b) Circuit condenseur
débit au condenseur
HMT
Puissance
Consommation
11 m3/h
10 mCE
4 KW
0,7 X 4 X 5 280 14 784 ra^
c) Çom£res^s^eur
. Consommation thermique
.COP
. Consommation d'énergie
électrique
180 736 KWh
3.5
180 736/3,5 = 51 639 Ki^h
- 22 -
2
14
51
68
218
784
639
641 Kí-Hi
d) Consonmation électrique totale
. Circuit évaporateur
. Circuit condenseur
. Compresseur
TOTAL
Le coefficient de performance de l'installation est de :
180 736/68 641 = 2,6
3.4 - Estima tion_du_coût_d^exgloi ta tion
a) dé2ein.se^s_d^éle^c^trici-tê
Nous avons : 0,68 (F/KWh) x 68 641 (KWh) =" 46 676 F. TTC
b) entretien
On estime ce poste à : 800 F. TTC par an.
c) taxe de prélèvement et de rejet
Nous avons pour la taxe de prélèvement :
9,9 (m3/h) X 0,7 X 5 280 (h) x 0,08 (F/m3) = 2 927 F.
Taxe de rejet (pm)
d) Ç2w^_;^2^5Z._de_7_^e^loitation
. Electricité
. Entretien
. Taxe de prélèvement
46 676
800
2 927
TOTAL : 50 403 F. TTC
- 22 -
2
14
51
68
218
784
639
641 Kí-Hi
d) Consonmation électrique totale
. Circuit évaporateur
. Circuit condenseur
. Compresseur
TOTAL
Le coefficient de performance de l'installation est de :
180 736/68 641 = 2,6
3.4 - Estima tion_du_coût_d^exgloi ta tion
a) dé2ein.se^s_d^éle^c^trici-tê
Nous avons : 0,68 (F/KWh) x 68 641 (KWh) =" 46 676 F. TTC
b) entretien
On estime ce poste à : 800 F. TTC par an.
c) taxe de prélèvement et de rejet
Nous avons pour la taxe de prélèvement :
9,9 (m3/h) X 0,7 X 5 280 (h) x 0,08 (F/m3) = 2 927 F.
Taxe de rejet (pm)
d) Ç2w^_;^2^5Z._de_7_^e^loitation
. Electricité
. Entretien
. Taxe de prélèvement
46 676
800
2 927
TOTAL : 50 403 F. TTC
23 -
3.5 - Estimation_du_montant_des_investissements
Nous avons :
. un forage près des bâtiments
. urne pompe à chaleur
. les installations intérieures aux bâtiments
a) fpra£e_
amenée - repli du matériel 15 000 F HT
réalisation d'un forage de 120 m. (120 x 700) .. 84 000 F HT
pompe d'exhaure et mise en place 1 2 000 F HT
TOTAL H.T 111 000 F
TOTAL T.T.C 131 646 F.
b) Pomp^e_à_chaleur
. Puissance calorifique : 129 KW thermique.
. Coût de la pompe à chaleur 150 000 F. HT
. Installation 70 000 F HT
TOTAL H.T ¿..220 000 F
TOTAL_T^T^C 260^920^F.
'^^ Installatiqns intérieures
La plus-valeur par rapport à une installation classique à
radiateur fonctionnant au couple de température ^Q¡llQ° est de 60 000 F. HT environ
L'installation classique revient elle-même à environ : 110 000 F. HT
Le coût total est donc :
60 000 + 110 000 = 170 000 F HT soit 2g¿^62g^F¿^TTC.
d) To-tal_desji->wes-tiss^e}i^^
. Forage 131 646 F
. Pompe à chaleur 260 920 F
. Installations intérieures 201 620 F
TOTAL 594 186 F.
23 -
3.5 - Estimation_du_montant_des_investissements
Nous avons :
. un forage près des bâtiments
. urne pompe à chaleur
. les installations intérieures aux bâtiments
a) fpra£e_
amenée - repli du matériel 15 000 F HT
réalisation d'un forage de 120 m. (120 x 700) .. 84 000 F HT
pompe d'exhaure et mise en place 1 2 000 F HT
TOTAL H.T 111 000 F
TOTAL T.T.C 131 646 F.
b) Pomp^e_à_chaleur
. Puissance calorifique : 129 KW thermique.
. Coût de la pompe à chaleur 150 000 F. HT
. Installation 70 000 F HT
TOTAL H.T ¿..220 000 F
TOTAL_T^T^C 260^920^F.
'^^ Installatiqns intérieures
La plus-valeur par rapport à une installation classique à
radiateur fonctionnant au couple de température ^Q¡llQ° est de 60 000 F. HT environ
L'installation classique revient elle-même à environ : 110 000 F. HT
Le coût total est donc :
60 000 + 110 000 = 170 000 F HT soit 2g¿^62g^F¿^TTC.
d) To-tal_desji->wes-tiss^e}i^^
. Forage 131 646 F
. Pompe à chaleur 260 920 F
. Installations intérieures 201 620 F
TOTAL 594 186 F.
- 24 -
3.6- Çhauf f age_au_f ioul_domes t igue
3.6,1 - Exploitation
a) 2ÉR^''lË.?.Ê.-a^-9.2ll^ë.È'ihl:i.
. Energie calorifique utile
. Rendement de l'installation
. Energie totale PCI
soit :
Dépenses de combustible :
3,10 X 24 219 = 75_079__F^_TTÇ
180 736 KWh
75 %
240 981 KWli PCI
24 219 litres de FOD
'^^ 2éRi.'!H^Ê.-al.alÊ.9.È£.i'£.i.Èé.
Circulateurs
Débit 129 (KW) X 0,8620 ("C) = 5,5 m3/h
HMT : 10 mCE
Puissance : 2 KW
Consommation : 0,7 x 2 x 5 280 7 392 KWh
Brûleurs :
Consommation
Coût
500 KWh
0,68 (F/KWh) X 7 892 = 5_367_F^_TTQ
c) En-tretien
Le coût de l'entretien est évalué à 800_F^_TTÇ_2ar_an.
d) £out_-tq^taljde_l^ex2lqi^ta-ti^
Le coût total est donc de :
. Combustible chauffage
. Electricité
. Entretien . ,
TOTAL T.T.C,
75 079 F
5 367 F
800 F
81 246 F.
- 24 -
3.6- Çhauf f age_au_f ioul_domes t igue
3.6,1 - Exploitation
a) 2ÉR^''lË.?.Ê.-a^-9.2ll^ë.È'ihl:i.
. Energie calorifique utile
. Rendement de l'installation
. Energie totale PCI
soit :
Dépenses de combustible :
3,10 X 24 219 = 75_079__F^_TTÇ
180 736 KWh
75 %
240 981 KWli PCI
24 219 litres de FOD
'^^ 2éRi.'!H^Ê.-al.alÊ.9.È£.i'£.i.Èé.
Circulateurs
Débit 129 (KW) X 0,8620 ("C) = 5,5 m3/h
HMT : 10 mCE
Puissance : 2 KW
Consommation : 0,7 x 2 x 5 280 7 392 KWh
Brûleurs :
Consommation
Coût
500 KWh
0,68 (F/KWh) X 7 892 = 5_367_F^_TTQ
c) En-tretien
Le coût de l'entretien est évalué à 800_F^_TTÇ_2ar_an.
d) £out_-tq^taljde_l^ex2lqi^ta-ti^
Le coût total est donc de :
. Combustible chauffage
. Electricité
. Entretien . ,
TOTAL T.T.C,
75 079 F
5 367 F
800 F
81 246 F.
25 -
3.6.2 - Investissements
Le coût total des installations intérieures est estimé à
un total de : 425 000 F. TTC, comprenant notamment :
. les installations intérieures (radiateurs, tuyauterie,
régulation)
. la chaudière
. la cuve de stockage.
3.7 - Bilan_énergétigue_et_f inancier_du_£roj^et
3.7.1 - Bilan énergétique
Conversion des énergies :
. 1 TEP : 1 1 630 KWh PCI de fioul
. 1 TEP : 4 000 Klih électriques
Solution ou fioul domestique
- Consommation de fioul : 240 981 KWh PCI soit 20,7 TEP
- Consommation d'électricité : 7 892 KWh soit 2 TEP
Solution PAC
- Consommation d'électricité
soit
- Nombre de TEP déplacées
- Nombre de TEP nettes éco¬nomisées
68 641 KWh
17,2 TEP
20,7 TEP
5 , 5 TEP
25 -
3.6.2 - Investissements
Le coût total des installations intérieures est estimé à
un total de : 425 000 F. TTC, comprenant notamment :
. les installations intérieures (radiateurs, tuyauterie,
régulation)
. la chaudière
. la cuve de stockage.
3.7 - Bilan_énergétigue_et_f inancier_du_£roj^et
3.7.1 - Bilan énergétique
Conversion des énergies :
. 1 TEP : 1 1 630 KWh PCI de fioul
. 1 TEP : 4 000 Klih électriques
Solution ou fioul domestique
- Consommation de fioul : 240 981 KWh PCI soit 20,7 TEP
- Consommation d'électricité : 7 892 KWh soit 2 TEP
Solution PAC
- Consommation d'électricité
soit
- Nombre de TEP déplacées
- Nombre de TEP nettes éco¬nomisées
68 641 KWh
17,2 TEP
20,7 TEP
5 , 5 TEP
- 26 -
3.7.2 - Bilan financier (F. TTC)
Le bilan financier,, qui est fait ci-après, est réalisé dans les
conditions suivantes :
. Coût en F. TTC, valeur mai 1985
. Hors toute subvention ou prime
. Hors inflation et toute dérive de l'énergie
PAC FIOUL
Investissement 594 186
Exploitation/an 50 403
425 000
81 246
Critère économique
Taux interne de rentabilité
Durée : 10 ans
Dépenses actualisées
Taux d'actualisation : 5 %
Durée : 10 ans
Revenu actualisé
Taux d'actualisation : 5 %
Durée : 10 ans
Temps de retour brut
Sîte 3
12,7 %
Fioul : 1 052 219 F
PAC: 983 297 F
68 922 F
5,5
- 26 -
3.7.2 - Bilan financier (F. TTC)
Le bilan financier,, qui est fait ci-après, est réalisé dans les
conditions suivantes :
. Coût en F. TTC, valeur mai 1985
. Hors toute subvention ou prime
. Hors inflation et toute dérive de l'énergie
PAC FIOUL
Investissement 594 186
Exploitation/an 50 403
425 000
81 246
Critère économique
Taux interne de rentabilité
Durée : 10 ans
Dépenses actualisées
Taux d'actualisation : 5 %
Durée : 10 ans
Revenu actualisé
Taux d'actualisation : 5 %
Durée : 10 ans
Temps de retour brut
Sîte 3
12,7 %
Fioul : 1 052 219 F
PAC: 983 297 F
68 922 F
5,5
- 27 -
CONCLUSION
SITES VE MARCOING et dz SAINT-JOSEPH
Le bilan financier du chauffage par pompe à chaleur de
pavillons neufs, dans les conditions de l'étude, est très positif.
En effet, la comparaison avec une solution traditionnelle
au fioul domestique donne les résultats suivants (moyenne par site) :
Nombre de TEP économisées par an
Surinvestissement par pavillon
Economie financière par an, par pavillonTemps de retour brut
Taux interne de rentabilité
16
16 600 F. TTC
3 700 F. TTC
4,5 ans
18 %
Ces résultats financiers obtenus hors subvention sont très
encourageants.
SITE VU MOULIN VE PERASSIER
De la même façon, le chauffage par pompe à chaleur d'unbâtiment public raccordé sur un forage d'eau est très positif.
Les résultats obtenus sont les suivants
. Nombre de TEP économisés par an
. Surinvestissement
. Economie financière par an
. Temps de retour brut
. Taux interne de rentabilité
21
170 000 F. TTC
30 800 F
5,5 ans
13 %
Ces résultats financiers obtenus hors subvention sont de même
très encourageants.
Pour les trois sites, ces premiers résultats démontrent l'intérêtde l'utilisation des forages d'eau pour le chauffage de bâtiments à partir
d'un système de pompe à chaleur.De plus, pour mieux apprécier la rentabilité de ces opérations,
il faudrait tenir compte de l'intérêt que peuvent apporter ces forages pour
d'autres usages complémentaires : arrosage, etc..
oooooooooo
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CONCLUSION
SITES VE MARCOING et dz SAINT-JOSEPH
Le bilan financier du chauffage par pompe à chaleur de
pavillons neufs, dans les conditions de l'étude, est très positif.
En effet, la comparaison avec une solution traditionnelle
au fioul domestique donne les résultats suivants (moyenne par site) :
Nombre de TEP économisées par an
Surinvestissement par pavillon
Economie financière par an, par pavillonTemps de retour brut
Taux interne de rentabilité
16
16 600 F. TTC
3 700 F. TTC
4,5 ans
18 %
Ces résultats financiers obtenus hors subvention sont très
encourageants.
SITE VU MOULIN VE PERASSIER
De la même façon, le chauffage par pompe à chaleur d'unbâtiment public raccordé sur un forage d'eau est très positif.
Les résultats obtenus sont les suivants
. Nombre de TEP économisés par an
. Surinvestissement
. Economie financière par an
. Temps de retour brut
. Taux interne de rentabilité
21
170 000 F. TTC
30 800 F
5,5 ans
13 %
Ces résultats financiers obtenus hors subvention sont de même
très encourageants.
Pour les trois sites, ces premiers résultats démontrent l'intérêtde l'utilisation des forages d'eau pour le chauffage de bâtiments à partir
d'un système de pompe à chaleur.De plus, pour mieux apprécier la rentabilité de ces opérations,
il faudrait tenir compte de l'intérêt que peuvent apporter ces forages pour
d'autres usages complémentaires : arrosage, etc..
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DÉVELOPPEMENT DE Ü\ RESSOURCE HYDROMINÉRALE
À NÉRIS-LES-BAINS (aLLIEr)
PROPOSITION VE VEUK SOLUTIONS
DÉVELOPPEMENT DE Ü\ RESSOURCE HYDROMINÉRALE
À NÉRIS-LES-BAINS (aLLIEr)
PROPOSITION VE VEUK SOLUTIONS
DÉVELOPPEMENT DE U RESSOURCE HYDROMINÉRALE
À NÉRIS-LES-BAINS (aLLIER)
SoZutlon n" 1 * FoAagz zqulpz au mouZÁ.n dz PzfioÁ&lzAaanaJtLí,atlon dz 1,5 km
ACQUISITION FONCIERE Coût hors taxes = 10 000 F
2 - OUVRAGE D'EXPLOITATION
2.1 - Foration
Forage de 90 m de profondeur aux diamètresde 330 mm jusqu'à 65 m et de 2 16 mm
jusgu' à 90 m
Dé vel oppemen t
Pomp'ages sommaires
Contrôle du forage et interprétation despompages de courte durée
Coût hors taxes = 220 000 F
2.2 - Equipement
Chambre de pompage hors sol etbranchement électrique
Pompe immergée
Tube d'exhaure
Tête de puits
Appareils de contrôle (débit, conductivité,température)
Coût hors taxes = 180 000 F
3 - CANALISATION
2 km zone rurale0,5 km zone urbaine
Terrassement, tuyauterie et appareils annexes(non compris indemnisations éventuelles)
Coût hors taxes = 590 000 F
/ COUT TOTAL ESTIME = 1 000 000 F H.T. J
DÉVELOPPEMENT DE U RESSOURCE HYDROMINÉRALE
À NÉRIS-LES-BAINS (aLLIER)
SoZutlon n" 1 * FoAagz zqulpz au mouZÁ.n dz PzfioÁ&lzAaanaJtLí,atlon dz 1,5 km
ACQUISITION FONCIERE Coût hors taxes = 10 000 F
2 - OUVRAGE D'EXPLOITATION
2.1 - Foration
Forage de 90 m de profondeur aux diamètresde 330 mm jusqu'à 65 m et de 2 16 mm
jusgu' à 90 m
Dé vel oppemen t
Pomp'ages sommaires
Contrôle du forage et interprétation despompages de courte durée
Coût hors taxes = 220 000 F
2.2 - Equipement
Chambre de pompage hors sol etbranchement électrique
Pompe immergée
Tube d'exhaure
Tête de puits
Appareils de contrôle (débit, conductivité,température)
Coût hors taxes = 180 000 F
3 - CANALISATION
2 km zone rurale0,5 km zone urbaine
Terrassement, tuyauterie et appareils annexes(non compris indemnisations éventuelles)
Coût hors taxes = 590 000 F
/ COUT TOTAL ESTIME = 1 000 000 F H.T. J
DÉVELOPPEMENT DE LA RESSOURCE HYDROMINÉRALE
À NÉRIS-LES-BAINS (aLLIER)
SoZutlon n° 1 P^o¿pzctlon zompZzmzntalKZ ¿a/i Zz ¿Itzdz Né>u^-£eó-Bcu.>ió - FoAagz zqulpzCanaLUatlon dz 500 m maximum
1 - PROSPECTION :
Prospection des teneurs anomales des gaz des sols
Prospection géochimique dans le site prochede la source César
2 - RECONNAISSANCE :
Forages en petit diamètre (4 x 80 m)
et interprétation
Coût hors taxes = 80 000 F
Coût hors taxes = 250 000 F
3 - ACQUISITION FONCIERE Coût hors taxes = 20 000 F
4 - OUVRAGE D'EXPLOITATION
4.1 - Foration
Forage de 90 m de profondeurtube et cimenté à l'extradosPompages sommairesContrôles du forage etinterprétation des pompages
Coût hors taxes = 220 000 F
4.2 - Equipement
Chambre de pompage hors sol etbranchement électriquepompe immergéetube d'exhauretête de puitsappareils de contrôle (débit,conductivité, température) Coût hors taxes = 180 000 F
/...
DÉVELOPPEMENT DE LA RESSOURCE HYDROMINÉRALE
À NÉRIS-LES-BAINS (aLLIER)
SoZutlon n° 1 P^o¿pzctlon zompZzmzntalKZ ¿a/i Zz ¿Itzdz Né>u^-£eó-Bcu.>ió - FoAagz zqulpzCanaLUatlon dz 500 m maximum
1 - PROSPECTION :
Prospection des teneurs anomales des gaz des sols
Prospection géochimique dans le site prochede la source César
2 - RECONNAISSANCE :
Forages en petit diamètre (4 x 80 m)
et interprétation
Coût hors taxes = 80 000 F
Coût hors taxes = 250 000 F
3 - ACQUISITION FONCIERE Coût hors taxes = 20 000 F
4 - OUVRAGE D'EXPLOITATION
4.1 - Foration
Forage de 90 m de profondeurtube et cimenté à l'extradosPompages sommairesContrôles du forage etinterprétation des pompages
Coût hors taxes = 220 000 F
4.2 - Equipement
Chambre de pompage hors sol etbranchement électriquepompe immergéetube d'exhauretête de puitsappareils de contrôle (débit,conductivité, température) Coût hors taxes = 180 000 F
/...
5 - CANALISATION
0,5 km maximum en zone urbaine,terrassement, tuyauterie et appareilsannexes, non compris indemnisationséventuelles
Coût hors taxes = 150 000 F
/ COUT TOTAL ESTIME = 900 000 F H.T. /
5 - CANALISATION
0,5 km maximum en zone urbaine,terrassement, tuyauterie et appareilsannexes, non compris indemnisationséventuelles
Coût hors taxes = 150 000 F
/ COUT TOTAL ESTIME = 900 000 F H.T. /