Auteur moral

Pays-de-la-Loire. Direction régionale de l'environnement, de l'aménagement et du logement ;Bureau de recherches géologiques et minières (France). Service géologique régional (Pays de la Loire)

Auteur secondaire

Résumé

<div style="text-align: justify;">Vademecum à destination : <br /><br />des maîtres d'oeuvre, bureaux d'études, entreprises de forage concernés pas la mise en oeuvre d'un projet de géothermie<br /><br />des particuliers, collectivités et entreprises ayant choisi une solution de géothermie de surface pour répondre à leurs besoins.</div>

Editeur

DREAL Pays de la Loire

Descripteur Urbamet

géothermie ;chauffage ;bureau d'études

Descripteur écoplanete

Thème

Énergie - Climat

Texte intégral

Géothermie de minime importance De la réglementation aux règles de l?art 02 03 05 09 11 Sommaire 1. La géothermie de minime importance 3. Les installations relevant de la géothermie de 3. minime importance 3. Les conditions d'implantation 2. Le projet d'installation GMI pas à pas 3. Le suivi des travaux et la production des pièces 3. nécessaires à la télédéclaration 3. Les points de conformité technique 3. Quelques règles de l'art Ce fascicule vise à accompagner et à guider les personnes engagées dans une démarche d?implantation d?une installation de géothermie de minime importance. La géothermie de surface permet de produire durablement du chaud, du frais/froid et de l?eau chaude sanitaire. Elle offre des solutions aussi bien dans la construction neuve que dans la rénovation, de la maison individuelle à l?écoquartier. 175 000 Installations en France 3,4 TWhqui produisent de chaud et de froid 04 P A G E S 16 ? Vous êtes un maître d?oeuvre, un bureau d?études, une entreprise de forage,concerné par la mise en oeuvre d?une opération de géothermie de surface? Ce fascicule vous propose de retrouver facilement les principales informations administratives dont vous avez besoin pour le bon déroulement d?un projet de géothermie de minime importance. Il fournit également des éléments techniques à respecter pour que l?installation réponde aux normes en vigueur et aux règles de l?art. ? Vous êtes un particulier, une collectivité, une entreprise et vous avez opté pour une solution de géothermie de surface pour répondre à vos besoins? Ce fascicule vous donne les clés nécessaires à la compréhension du déroulé de votre projet et vous informe sur vos droits / obligations et ceux des professionnels qui interviennent à vos côtés. En 2021, en Pays de la Loire, on estime qu?il existe près de 10000 instal- lations. Depuis 2015, plus de 1 000 installations géothermiques ont été déclarées dans la région. Ce document a été construit à partir des textes réglementaires en vigueur à la date de sa parution. Il se réfère principalement: ? au code minier, ? au décret n°78-498 du 28 mars 1978 relatif aux titres de recherches et d?exploitation de géothermie, ? au décret n°2006-649 du 2 juin 2006 relatif aux travaux miniers, aux travaux de stockage souterrain et à la police des mines et des stoc- kages souterrains, ? aux trois arrêtés du 25 juin 2015 relatifs respectivement aux prescrip- tions générales applicables à la géothermie de minime importance, à la qualification des entreprises de forage intervenant en matière de géothermie de minime importance et à la carte des zones en matière de géothermie de minime importance, dans leur dernière version valable au moment de la publication de ce vade-mecum. La géothermie de minime importance Les installations considérées comme relevant du régime de la géothermie de minime importance sont définies au II de l?article 3 du décret n° 78-498 du 28 mars 1978 relatif aux titres de recherches et d?exploitation de géothermie. Elles concernent les systèmes en boucle fermée (sondes géothermiques verticales) et en boucle ouverte (captage sur nappe d?eau souterraine). Dans le contexte de développement des énergies renouvelables et de la transition énergétique, le décret n°2015-15 du 8 janvier 2015, pris en application de l?article L. 112-2 du code minier (ex ? articles L. 112-1 et L. 112-3), a réformé le régime de la géothermie dite de minime importance (GMI). Mise en place à la demande des professionnels du secteur, cette réforme a simplifié les démarches administratives à réaliser dans le cadre d?un projet de GMI, avec le déploiement d?un service de télé-déclaration sur internet. 04 05 Les installations relevant de la géothermie de minime importance Les installations en boucle fermée Le régime de la géothermie de minime importance s?ap- plique aux installations sur échangeurs géothermiques fermés: ? d?une profondeur comprise entre 10 et 200 mètres; ? d?une puissance thermique prélevée dans le sous- solquine dépasse pas 500kW; ? dont la température du fluide caloporteur qui retourne vers les échangeurs géothermiques fermés est comprise entre - 3°C et + 40°C. Les installations en boucle ouverte Pour les systèmes sur nappes (en boucle ouverte), l?installa- tion doit répondre aux critères suivants: ? une profondeur comprise entre 10 et 200 mètres; ? une puissance thermique prélevée dans le sous-sol quine dépasse pas 500kW; ? la température de l?eau prélevée doit être inférieure à 25°C; ? les eaux prélevées doivent être réinjectées dans le même aquifère et la différence entre les volumes prélevés et réinjectés doit être nulle; ? la température maximale de réinjection ne doit pas dépasser 32°C; ? les débits pompés doivent être inférieurs à 80m3/h; ? la variation de la température induite dans la nappe dans un rayon de 200 mètres doit être inférieure à 4°C. Sondes géothermiques verticales - © ADEME-BRGM Captage sur nappe © ADEME-BRGM Les conditions d'implantation Les cartes des zones réglementaires Les échangeurs géothermiques destinés à l?exploitation d?un gîte géothermique de minime importance ne peuvent pas être implantés n?importe où. C?est pourquoi, l?article 22-6 du décret n°2006-649 du 2 juin 2006 modifié a prescrit l?établissement d?une carte natio- nale métropolitaine distinguant différentes zones relatives à la géothermie de minime importance. L?arrêté du 25 juin 2015 relatif à la carte des zones en matière de géothermie de minime importance précise les modalités d?élaboration de cette carte réalisée par le ministère en charge de l?écolo- gie. Trois zones géographiques sont ainsi définies: ? les zones vertes: ce sont les zones géographiques ne présentant pas de risques particuliers pour l?exploi- tation de la géothermie de minime importance sous réserve de respecter les dispositions réglementaires prévues par le décret n°2006-649 du 2 juin 2006 mo- difié (télé-déclaration + foreur qualifié); Les cartes visualisables sur le site « Geothermies.fr » (comme ci-dessous) sont «interrogeables», c?est-à-dire qu?elles permettent de savoir sur quels critères se base le classement. Ici, la présence de cavités minières et la possibilité d'artésianisme (jaillissement d?eau) entraînent le classement en orange pour les systèmes fermés. Il peut aussi être utile d? «interroger» les zones vertes pour prendre connaissance d?éventuelles difficultés n?ayant pas justifié le classement en orange ou en rouge. Cette cartographie sera régionalisée en totalité courant 2022, avec un affichage plus détaillé des risques sur l?ensemble du territoire pour les deux technologies (boucle ouverte ou boucle fermée) et pour trois niveaux de profondeur (10-50 m, 50-100 m, 100-200 m). ? les zones oranges: ce sont les zones géographiques où la réalisation de l?ouvrage GMI requiert préalable- ment l?avis d?un expert géologique ou hydrogéologique agréé. Si l?avis de l?expert est favorable, l?ouvrage peut être réalisé sous réserve de respecter les dispositions réglementaires prévues par le décret n°2006-649 du 2 juin 2006 modifié (télé-déclaration + foreur qualifié); ? les zones rouges: ces zones géographiques ne sont pas éligibles au régime de la GMI. Les dispositions ap- plicables sont alors celles relatives aux ouvrages de géothermie de basse température prévues par les décrets n°78-498 du 28 mars 1978 modifié et n°2006- 649 du 2 juin 2006 modifié. Des cartes sont progressivement réalisées à des échelles régionales ou infrarégionales permettant de disposer de données plus précises. Ces cartes n?existent pas pour le moment pour la région des Pays de la Loire, il faut donc se référer à la carte nationale. Elles sont consultables sur le site «www.geothermies.fr» dans «Espace cartographique». Exemple de visualisation de la carte des zones relatives à la GMI Les installations visant à l?exploitation d?une ressource géothermique qui ne répondent pas à ces critères ne relèvent pas du régime de la géothermie de minime importance. Elles doivent faire l?objet des démarches administratives ad hoc, qui ne sont pas traitées dans ce vade-mecum. d?assainissement individuelles ou collectives d?eaux usées ou avec risque pour la qualité des eaux souterraines. D?une zone de protection géothermique (L. 124-5 du code minier) D?un volume d?exploitation géothermique (L. 134-6 du code minier) Hors-périmètre + de 35 m + de 5 mConduites Non étanches avec horizons géologiques exploités Etanches avec horizons géologiques exploités La géothermie de minime importance Les conditions d'implantation Les conditions à respecter pour définir les zones d?implantation L?installation d?une exploitation de géothermie de minime importance doit respecter des conditions d?implanta- tion afin de préserver les ressources et de minimiser les risques de désordres géotechniques et de pollution du sous-sol. Ces conditions sont précisées à l?annexe 1 de l?arrêté du 25 juin 2015 relatif aux prescriptions générales applicables aux activités géothermiques de minime importance. Les schémas suivants proposent de résumer et d?illustrer les conditions d?implantation communes aux systèmes sur boucles fermée et ouverte. Ils présentent ensuite les spéci- ficités qui s?appliquent à chacun de ces systèmes. 06 07 Type de prestation Signe de qualité RGE Études / Conseil Installation / Pose de la pompe à chaleur Installation / Pose des échangeurs souterrains (sondes, forages sur nappe) La prise en compte du contexte Le professionnel en charge du projet d?installation GMI a la responsabilité de prendre connaissance du contexte lo- cal afin de vérifier qu?aucun élément du sous-sol (ouvrage, ressource, etc.) ne viendra restreindre ou interdire la mise en oeuvre du projet. L?exploitant peut lui aussi, en complé- ment, réaliser ces démarches. Cela concerne notamment: ? La prise en considération des ouvrages de prélève- ment d?eau voisins déclarés ou autorisés, suscep- tibles d?être influencés, de terrains pollués ou d?autres ouvrages du sous-sol (s'informer sur Georisques.gouv.fr, auprès de la mairie ou sur Infoterre.brgm.fr); ? Les interférences des éléments signalés dans les SDAGE (Schéma Directeur d?Aménagement et de Gestion des Eaux) ou SAGE (Schéma d?Aménagement et de Gestion des Eaux) s?il existe; ? Les réseaux existants: eau, énergies, télécommunica- tions (voir le site www.reseaux-et-canalisations.ineris.fr) Des foreurs qualifiés RGE/FAIRE La réglementation impose que tout foreur souhaitant réaliser des travaux de forage pour l?ouverture des travaux d?exploitation ou pour la remise en état après l?arrêt de l?exploitation d?un gîte géothermique de minime importance soit qualifié RGE/FAIRE (article 22-7 du décret n°2006-649 du 2 juin 2006). D?autres qualifications RGE pour la géothermie existent éga- lement pour les différents intervenants d?un projet: La télé-déclaration La télé-déclaration consiste à fournir en ligne, sur le site du ministère en charge de l?écologie (https://geothermie. developpement-durable.gouv.fr/), des informations et docu- ments relatifs au projet de forage GMI. Cette déclaration vaut accomplissement des procédures prévues par le II de l?article L. 214-3 du code de l?environnement et par l?article L. 411-1 du code minier. Le contenu du dossier de décla- ration d?ouverture des travaux est défini à l?article 22-2 du décret n°2006-649 du 2 juin 2006 modifié relatif aux travaux miniers, aux travaux de stockage souterrain et à la police des mines et des stockages souterrains. Les conditions d?implantations communes aux BOUCLES OUVERTES ETFERMÉES D?un ouvrage souterrain de prélèvement d?eau destinée à la consommation humaine. D?un stockage d?hydrocar- bures, de produits phytosani- taires ou autres. D?un ouvrage de traitements des eaux usées collectif ou non. De bâtiments d?élevage, des zones de stockages de leurs déchets et leurs annexes relevant des ICPE. D?un stockage de déchets relevant de la rubrique 2760 de la nomenclature des ICPE. De protection d?un captage d?eau destiné à la consomma- tion humaine et source d?eau minérale. Hors-périmètre + de 200 m + de 35 m Pour plus d?informations, consultez l?arrêté du 25 juin 2015 relatif à la GMI De la limite de propriété la plus proche (sauf accord écrit). De conduites collectives ou non, d?eaux usées ou transportant des matières à risque pour les eaux souterraines. + de 5 m Pour plus d?informations, consultez l?arrêté du 25 juin 2015 relatif à la GMI La déclaration d?ouverture des travaux d?exploita- tion d?un gîte géothermique relevant du régime de la géothermie de minime importance vaut décla- ration loi sur l?eau(boucle ouverte,boucle fermée) conformément aux dispositions de l?article L. 162-11 du code minier. La télé-déclaration est donc la démarche clé à réa- liser dans le cadre de la procédure administrative de déclaration d?une installation relevant de la géothermie de minime importance. La télé-déclaration est obligatoire: ? pour toute nouvelle installation de géothermie de mi- nime importance, préalablement au début des travaux; ? lors d?une modification d?installation (ajout/suppres- sion d?ouvrage); ? lors du changement d?un intervenant (sous-traitant) ou de l?exploitant d?une installation déjà déclarée; ? lorsde la cessation de l?exploitation. Une installation de GMI peut êtretélé-déclarée par l?exploi- tant (l?utilisateur final) ou en son nom par tout sous-traitant intervenant dans l?activité de géothermie: foreur ou bureau d?étudesRGE (avecmandat de l?exploitant de l?installation). Le dossier de déclaration en ligne permet à l?exploitant, tout au long du projet, de déposer, ajouter et regrouper les pièces constitutives : c?est le dossier d?installation numérisé. La télé-déclaration permet la traçabilité du projet en re- groupant des éléments tels que: l?identification des parties prenantes, la localisation de l?installation, son dimensionne- ment ou la prise en compte de l?environnement du projet. À l?issue de la télé-déclaration de l?ouverture des travaux, un récépissé est fourni. Le maître d?oeuvre doit obliga- toirement posséder ce document avant le début des travaux. Pour connaître tous les documents nécessaires à chaque étape du projet, consulter la rubrique «Le projet d?installa- tion GMI, pas à pas». Site de télé-déclaration https://geothermie.developpement-durable.gouv.fr/ Les conditions d?implantations complémentaires pour les systèmes à BOUCLES FERMÉES Les conditions d?implantations complémentaires pour les systèmes à BOUCLES OUVERTES © 2021 BRGM DREAL Pays de la Loire © 2021 BRGM DREAL Pays de la Loire © 2021 BRGM DREAL Pays de la Loire La géothermie de minime importance 08 09 L?établissement du contrat Lors d?un projet de GMI, il est essentiel: ? pour l?exploitant / le maître d?ouvrage : de veiller à obtenir, en amont, un cahier des charges explicite (devis bien détaillé pour chacune des étapes, avec modalités de forage notamment); ? pour le maître d?oeuvre: de porter attention à ce que l?exploitant réceptionne, après la mise en oeuvre, l?ensemble des pièces du dossier; ? pour les deux parties: de s?assurer d?une bonne prise en compte du contexte local avec l?utilisation d?un matériel adapté. Les clauses de décharge de responsabilité précisent les li- mites de prestation entre les différents intervenants. Elles doivent être clairement indiquées dans les contrats liant chaque partie prenante. L?objet et la nature des travaux ou services sont précisés dans le contrat etproportionnés auxcompétences et aux métiers de chacun. La responsabilité du dimensionnement des ouvrages doit être clairement établie: ? pour des échangeurs géothermiques fermés: l?en- treprise de forage qualifiée doit veiller à la bonne adé- quation entre la nature des terrains rencontrés avec la puissance estimée soutirable et les besoins en ?froid? de la pompe à chaleur. L?entreprise doit être en mesure d?ajuster le dimensionnement (surlongueur) si néces- saire. Dans le cas où les prescriptions réglementaires ne seraient pas respectées, le préfet peut ordonner l?arrêt des travaux ou la fermeture du chantier (avec rebouchage des ouvrages). ! ? Pour des échangeurs ouverts : les interprétations des essais et mesures sont à la charge du responsable du dimensionnement des forages. Il doit également interpréter les essais par paliers et fournir la courbe caractéristique des ouvrages de production et de réinjection. Le respect de la réglementation portant sur la géothermie de minime importance garantit une installation conforme limitant les risques de désordres géotechniques et de pollution du sous-sol. Même si le propriétaire de l?exploitation / l?exploitant sous-traite l?ensemble de son projet, il reste respon- sable de son installation et engage sa responsabilité sur sa conformité réglementaire. Le projet d'installation GMI pas à pas Du début à la fin, un projet d?installation GMI suit différentes étapes, administratives et techniques, présentées dans les deux tableaux ci-dessous. Des documents sont produits dont certains sont obligatoirement joints à la télé-déclaration. Le suivi des travaux et la production des pièces nécessaires à la télé-déclaration AU DÉBUT DU PROJET Fournit un devis détaillé: ? Coupes prévisionnelles techniques et géologiques ? Modalités de forage,objectifs de cimentation (coupe technique prévisionnelle), description desmoyens techniques(foreuse, technique de forage, poste de cimentation) ? Dimensionnementprévisionneldes ouvrages conformé- ment aux besoins thermiques ? (Réajustement si Test de Réponse Thermique - TRT) Vérifie les conditions d?implantation des échangeurs. Réalise un document de dimensionnement de l?installation: puis- sance terrain (source froide), débit, etc. Télé-déclare l?ouverture des travaux directement: ACTE DE PROPRIÉTÉ si besoin. Télé-déclare l?ouverture des travaux au nom du propriétaire: ? PREUVE DE MANDAT de l?exploitant/propriétaire de l?installation ? ACCORD DU PROPRIÉTAIRE Reçoit un RÉCÉPISSÉ de télé-déclaration d?ouverture des travaux à fournir au maître d?oeuvre. Doit débuter les travaux avec le RÉCÉPISSÉ de télé-déclara- tion d?ouverture des travaux. Réalise la Déclaration Travaux (DT)sur www.reseaux-et-canalisa- tions.ineris.fr Fournit un ACCORD ÉCRIT du propriétaire voisin si distance minimale de 5 mètres avec la propriété la plus proche non respectée. Réalise la Déclaration d?Intention de Commencement de Travaux (DICT) Sur le site www.reseaux-et-canalisations.ineris.fr AVANT LE DÉBUT DES TRAVAUX ? Si installation en zone orange de la carte relative aux zones GMI: ATTESTATION DE COMPATIBILITÉ par un expertagréé. ? Siinstallation implantée en zone Natura 2000:ÉVALUA- TION DES INCIDENCES Natura 2000 (article 22-3 décret n°2006-649). Tout exploitant doit veiller à fournir les pièces obligatoires sur le site de télé-déclaration et s?assurer de la bonne réalisation des éléments techniques principaux du chantier de GMI réalisé par les parties prenantes. Le maître d?ouvrage / l?exploitant / propriétaire de l?installation L?entreprise de forage qualifiée L?installateur Les pièces ou actions identifiées en MAJUSCULE ET EN GRAS sont obligatoires et indispensables pour valider les diffé- rentes étapes de la télé-déclaration. Les autres pièces citées en gras, doivent nécessairement être déposées sur le site de télé-déclaration et constituent le «dossier d?installation numérisé» suivi par l?exploitant. Le texte indiqué en bleu concerne uniquement les boucles ouvertes et celui en marron , les boucles fermées. 10 11 Le projet d'installation GMI pas à pas SUITE AUX TRAVAUX Fournit le RAPPORT DE FIN DE FORAGE contenant: ? Plan d?implantation au 1/1000 (échangeurs, collecteurs, équipements connexes) ? Déroulement général du chantier ? Coupes géologiques et niveaux de nappes ? Coupes techniques précisant les caractéristiques des équipements installéset les modalités de mise enoeuvre(diamètres, nature des tubages, méthode et matériaux utilisés lors de la foration, volumedes cimentations, profondeurs atteintes) ? Procès-verbalde contrôle delacimentation (profondeur, quantité et type de ciment utilisé) Les autres éléments à renseigner, selon le type d?installation utilisé: Composition et volume du fluide caloporteur utilisé pour les sondes.Méthode, produits et volume employés pour le développement des forages d?eau. Remise des certificats de conformité,certificat de sonde attestant son numéro de série (garantie décennale). Essais de réception, avec épreuves de mise en pression ousynthèse du régime d?exploitation. Test de réponse thermique (TRT)le cas échéant. Résultats des pompages d?essai, températures. Le cas échéant: résultatsdes analyses d?eau et d?une diagraphie de contrôle decimentation ou d?un test d?étanchéité. Réalise le procès-verbal de réception de l?installation. Remet à l?exploitant, le rapport de fin de travauxet le dépose sur le site de télé-déclaration dans les deux mois suivant la fin des travaux. Cela vaut déclaration d?ouverture de l?installation. Vérifie les hypothèses de dimensionnement Ajoute le résultat d?opération de surveillance annuelleet décennaleau dossier d?installation. Réalise un document de suivi des incidents survenus en cours d?exploitation. Si besoin, déclare le changement d?exploitant. TOUT AU LONG DE L'EXPLOITATION Fournit les procès- verbaux d?entretien et de contrôle. Consigne dans le dossier d?installation: la déclaration d?arrêt des travaux d?exploi- tation. Déclarationau nom de l?exploitant/propriétaire de l?installation,au plus tard au moment de la cessation d?exploitation.Le dossier doit être conservé a minima un an après fermeture. SI ARRÊT DES TRAVAUX D?EXPLOITATION (fermeture) Dans un délai de deux moissuivant la fin des travaux, remet à l?exploitantle rapport de fin de travauxde fermeture (modalités de comblement, avancement et conditions de chantier, coupe technique, nature et volume des matériaux utilisés, etc.) etledéposedans le dossiersurla télé-déclara- tion dédiée. Cela vaut déclaration de fermeture de l?installa- tion. Identifie lessondages comblés(coordonnées WGS 84, iden- tifiants de Banque du Sous-Sol (BSS)) et la description des travaux avec leprocès-verbal de contrôle de la cimentation. Le tableau suivant liste les principaux éléments techniques obligatoires que les intervenants du projet doivent respecter afin d?obtenir une installation conforme à la réglementation GMI. De la phase de préparation de chantier jusqu?à sa finalisation, l?entreprise de forage produit et fournit les documents deman- dés pour la télé-déclaration. Les points de conformité technique Si ces points de conformité technique ne sont pas respectés, l?apparition de vices rédhibitoires peut engendrer la remise en cause de la viabilité de l?installation et donc, sa fermeture. ! Matériel SYSTÈME SUR NAPPE (OUVERT) Bac mélangeur, pompe à injection de coulis. SYSTÈME SUR SONDES (FERMÉ) Ciment adapté. Coulis géothermiqueréalisé selon la norme NFX10-950, non gélif, inerte et sans effet sur l?environnement avec conductivité thermique d?au minimum 2W/mK. Certificats de conformité. Certificats de conformité: certificat de sonde géothermique attestant son numéro de série. Environnement Respect des règles d?implantation de l?ouvrage. Mise en sécurité du chantier. Collecte et évacuation des déblais. Tenue d?un cahier de chantier, consignation des évènements et incidents survenus pendant la durée des travaux. Le maître d?ouvrage / l?exploitant / propriétaire de l?installation L?entreprise de forage qualifiée L?installateur Le maître d?ouvrage / l?exploitant / propriétaire de l?installation L?entreprise de forage qualifiée L?installateur 12 13 Nettoyage et développement Utilisation exclusive d?acides et de polyphosphates, fiches sécurité des produits employés. Le projet d'installation GMI pas à pas F O R A G E Equipement colonne de forage SYSTÈME SUR NAPPE (OUVERT) Bons de livraison du matériel conformes aux bons de commandes (tubages, centreurs, crépine, etc.). Technique de forage adaptée au terrain. SYSTÈME SUR SONDES (FERMÉ) Tubages et crépines adaptées au terrain, massif filtrant (gravier ou billes roulées lavées) si terrain non consolidé. Tubes de sondes d?un diamètreminimal de 32/25mm (ext./int.). Matériel Diamètre de forage suffisant pour un espace annulaire (entre le terrain et le tubage)et garantir une cimentation d?unminimum4cmd?épaisseur. Trou nu d?un diamètre minimal de 125mm. En cas de conditions de réalisation de forage très défavorables, de mise en place de la sonde ou de cimentation non conformes, l?exploitant arrête les travaux et renonce à l?exploitation. Si la déclaration a fait l?objet d?une attestation(en zone orange) par l?organisme expert, l?entreprise prévient ce dernier. Un centreur par longueur de tubage avec au minimum 1 centreur tous les 10m. Essais de réception des échangeurs géothermiques Pompage d?essai de 24h minimum,à débit constantavec mesures du niveau de l?ouvrageetdans tous les ouvrages,de la température et du pH. Essais ou épreuves de mise en pression, dès la pose de la sonde, et avant la cimentation. Essais complémentaires Pour des installations de plus de 8 m3/h: mesure de niveau statique, pompage d?essai par paliers et longue durée, essai d?injection par palier et prélèvement d?eau. Plus de détails: Article. 5.1.2. de l?Arrêté du 25 juin 2016 relatif aux prescriptions générales applicables aux activités de la GMI. Document de dimensionnement définissant le régime d?exploitation optimal (débit maximum, débit moyen, différentiels de température acceptables). C I M E N T A T I O N En milieu artésien Augmentation de la densité du coulis, mise en place d?un obturateur en tête de puits. En présence de vides souterrains SYSTÈME SUR NAPPE (OUVERT) SYSTÈME SUR SONDES (FERMÉ) Garantir une imperméabilité verticale du site au moins identique à celle du terrain naturel. Cimentation sur la hauteur totale de l?échangeur, aussitôt la sonde posée. Généralités Diagraphie de contrôle de cimentation de type CBL (Cement Bond Log)si au moins un aquifère est traversé ou autre méthode équivalente (exemple Test d?étanchéité). Mélange du coulis géothermique réalisé selon la norme NFX10-950, non gélif, inerte et sans effet sur l?environnement. Mise en oeuvre d?un géotextile type chaussette ou double tubage avec double cimentation. Mise en oeuvre d?un géotextile type chaussette. Essaisouépreuves de mise en pression, s?ils n?ont pas pu être effectuésavant la cimentation (terrain instable). Cimentation de l?ensemble des horizons aquitards(imperméables) et non captés, avec un espace annulaire(entre tubage et trou nu)d?au moins 4cm. Tube d?injection à tube perdu. Ciment à prise lente(minimum 24h), de densité supérieure ou égale à 1,7. Mise en oeuvre aussitôt les tubages définitifs mis en place, sur la totalité de la hauteur du forage, exception faite de la zone de prélèvement. Cimentation totale de la colonne de foragejusqu?à ? 1 m du terrain naturel, parinjectionsous pression(méthode ascendante) à l?aide d?un tube plongeur, avec un coulis adaptéà la nature des aquifères souterrains présents et à la qualité des terrains. Augmentation de la densité du coulis. R A C C O R D E M E N T SYSTÈME SUR NAPPE (OUVERT) SYSTÈME SUR SONDES (FERMÉ) Rayon de courburemaximum prescrit par le fabricant respecté. Généralités Tête de forage avec dalle de propreté, permettant l?évacuation des eaux de ruissellement. Accès aux collecteurs des échangeurs (testsa posterioride l?étanchéité de l?installation). Fluide caloporteur necontient pas desubstances réglementées (CE n° 1005/ 2009)ou de gaz à effet de serre fluoré réglementé (CE n° 842/2006). Tête du forage dispose d'un repérage visible et approprié. Plan de localisation des ouvrages et col- lecteurs réalisé par un géomètre expert si plus de 10 sondes installées. Rapport de fin de forage Remis dansles deux mois maximumsuivant la fin des travaux. 14 15 Vérification de l?étanchéité Vérification du bon fonctionnement du puits de réinjection, de l?étanchéité du réseau primaire et l?équivalence des vo- lumes des eaux prélevées et réinjectées. Le projet d'installation GMI pas à pas E N P H A S E D ? E X P L O I T A T I O N En phase d?exploitation, l?exploitant est tenu de consigner les éléments de suivi de son exploitation dans le dossier de l?ins- tallation. L?exploitant fait figurer annuellement dans le dossier d?installationle suivi des paramètres suivants : SYSTÈME SUR NAPPE (OUVERT) SYSTÈME SUR SONDES (FERMÉ) Application des critères de la GMI (température entrée, sortie).Généralités Nombre d?heures de fonctionnement de la pompe à chaleur (PAC), températures en entrée et sortie de la PAC quand elle est en fonctionnement nominal, relevé de la température maximale sortie de l?échangeur géothermique, volumes prélevés et rejetés annuellement, relevé de l?index du compteur volumétrique (sans remise à zéro). Pression du circuit primaire, nombre d?heures de fonctionnement de la pompe à chaleur (PAC), températures en entrée et sortie de la PAC, lorsque cette dernière est en fonctionnement nominal, relevé de la température minimale en sortie de l?échangeur géothermique. Opération de surveillance décennale La surveillance décennale comporte une inspection par vidéo ou toutes autres mé- thodes équivalentes pour apprécier l?état général desouvrages de production et de réinjection. Cette surveillance est réalisée parune entreprise de forage qualifiée. Vérification du fonctionnement des sécurités de l?échangeur thermique intermédiaire, du dispositif automatique de surveillance de fuites et de son alarme. Composition et caractéristiques du fluide caloporteur ajustées afin d?assurer le bon fonctionnement de l?installation. Procès-verbal de la surveillance décennale reporté au dossier de l?installation, en particulier le résultat de l?inspection de la cimentation et le résultat des mesures des paramètresprisannuellement. A R R Ê T D É F I N I T I F D E S T R A V A U X D ? E X P L O I T A T I O N Dans le cas d?une décision d?arrêt définitif de l?exploitation de l?installation de géothermie de minime importance, l?exploitant est tenu de se conformer aux éléments réglementaires suivants: En présence de vides souterrains SYSTÈME SUR NAPPE (OUVERT) SYSTÈME SUR SONDES (FERMÉ) Vérification de la qualité de la cimentation annulaire par diagraphie ou autre méthode équivalente. ! En zone rouge et orange, les échangeursréalisés avant l?entrée en vigueur de la GMI sont aussi concernés. Préalablement aux travaux de comblement Rapport de fin de travaux Vérification de l?intégrité de l?espace annulaire en cas d?anomalie constatée, de présomptions de dégradations de l?échangeuret comblement de ce dernier en cas d?absence de cimentation. Purge du liquide caloporteur. Comblement par un ciment adapté, hormis dans sa partiecaptante(crépines) où des matériaux grossiers propres (lavés) sont mis en place. Comblement de la sonde avec un coulis adapté. Contrôle de l?étanchéité de l?installation, prévention de la survenue de fuites éventuelles du liquide caloporteur de l?échangeur géothermique. Lorsqu?une fuite est détectée, l?exploitant met en oeuvreles mesures adéquates visant à supprimer la fuite. Procès-verbal de la surveillance décen- nale reporté au dossier de l?installa- tion,notamment le résultat des mesures des paramètres pris annuellement. Conservation de la localisation de l?échangeur comblé par un repérage approprié (grillage signalétique). Obturation de l?échangeur par un bou- chon imperméable d?argiles gonflantes et de ciment. Recouvrement de la tête de forage par des matériauxinertes imperméables de type argiles. 16 17 Le projet d'installation GMI pas à pas Quelque règles de l'art Ce volet complète le chapitre précédent sur des aspects techniques, en présentant des règles de l?art pour l?installation d?un système d?exploitation d?un gîte de géothermie de minime importance conforme et performant. Cette sélection de règles de l?art est issue en particulier des normes en vigueur et des retours d?expérience du terrain. Elle rappelle certaines règles de principe, tout en offrant la possibilité de s?adapter, notamment à des contextes locaux et de trouver des adaptations ou ajustements techniques. Ces règles de l?art sont en partie reprises et illustrées à travers les coupes schématiques, ci-dessous, pour une installation sur échangeurs fermés et ouverts. Coupe d?une installation de géothermie de minime importance en boucle fermée Les règles de l?art retenues et proposées pour ce vade-mecum sont classées en trois niveaux d?attention et de préconisations: 1 IMPORTANT 2 FORTEMENT RECOMMANDE 3 CONSEILLE BOUCLE FERMÉE Respect d?une distance entre 2 forages ?10 m si possible, sinon augmentation de la profondeur initiale de chaque sonde de 5% pour toute diminution de la distance entre les sondes de 50cm et cela jusqu?à une distance entre sondes de 5m (Cf norme NFX10-970). En cas d?installation de stockage souterrain de chaleur: intervention d?un bureau d?études souhaitable, un rapprochement des sondes à moins de 5 m entre elles pouvant alors être envisagé. BOUCLE OUVERTEPHASES ? Prise en compte du sens d?écoulement de la nappe pour l?implantation des forages de pompage et de réinjection; ? Détermination de la distance minimale entre les forages pour éviter le recyclage; ? Prise de renseignement et/ou analyses des caractéristiques physico-chimiques de l?eau de manière à prévenir les risques de colmatage de l?installation. Prise et analyse d?échantillons (cutting) tous les 5 m et à chaque changement de faciès afin de renseigner au mieux la coupe géolo- gique demandée dans le rapport de fin de forage réglementaire. Collecte des informations suivantes afin de com- pléter le rapport de fin de forage réglementaire: ? les niveaux des nappes rencontrées, ? les caractéristiques des équipements mis en place, ? les conditions de réalisation des ouvrages (méthode et matériaux utilisés, volume des cimentations théorique et injecté, profondeurs atteintes, zones de pertes rencontrées, etc.) ? prise et analyse d?échantillons (cuttings) Retrait du tubage de soutènement. Si non retiré, alors leslongueursde tubages techniques définitives devront être compen- sées par unelongueur supplémentaire de sonde pour obtenir la longueur utile initiale- ment dimensionnée (les longueurs de tubage permanent et les sur-longueursde sonde figurerontdans lerapport de fin de forage). Coupe technique du forage (diamètres, épais- seurs, profondeurs, télescopages) conforme à la norme NFX10-999. Colonne captante adaptée à la nature des terrains de l?aquifère. Utilisation: ? des écarteurs (120mm à 165mm) à positionner tous les mètres, qui puissent s?adapter aux diamètres de forages; ? du bouclier de protection du pied de la boucle de sonde (PBS) de 1 m à 2m; ? du lest de sonde. Mise en place de la sonde: Dérouleur (ou touret, treuil hydraulique) à axe horizontal. En présence d?eau souterraine, la sonde sera remplie d?eau pour la lester et faciliter sa descente dans le forage. Matériaux des tubages adaptés aux contraintes mécaniques des terrains et à la qualité de l?eau captée. Utilisation de sondes graduées pour le contrôle de la longueur installée avec métrage linéaire a minima sur un des tubes de la boucle de sonde (NF X 10-960-1). Présence de tubes guide sonde piézométrique dans l?ouvrage. Adaptation des caractéristiques des crépines et du massif filtrant (si nécessité de mise en place) à la granulométrie des terrains. Prévision d?une réserve de gravier (le niveau supérieur du massif de gravier est à plusieurs mètres du toit de la couche aquifère exploitée). Adaptation du diamètre de la sonde à la pro- fondeur de l?échangeur: ? 32mm < 150m ? 40mm > 150m (NFX10-970). Suite du tableau page suivante IM PL A N TA TI O N FO RA G E CO N CE PT IO N E T M IS E EN P LA CE Terre végétale Tranchée Lit de sable Remblais PAC Paroi nue Bouclier de protection Lest de sonde 200 m max coupé Chaussette géotextile Sonde double U Ø > 32 mm Ø > 40 mm si forage > 150 m 1L Echantillon coulis géothermique 1L 50 cm 30 cm 3 5 1 2 4 Epreuves de mises en pression : 1 + 2 + 3 1 avant cimentation 2 après cimentation 3 après raccordement 4 essai de débit circulaire (eau chaude) Purge 5 puis remplissage eau + 30% min. glycol (alimentaire) Manchon Y de raccordement (collecteur primaire) Surveillance : ? T°C entrée et sortie ? Pression ? Nombre d?heures de fonctionnement Ecarteurs Tubage soutènement retiré Coulis géothermique jusqu?à - 1 m Echantillon coulis géothermique Gaines isolantes Grillage avertisseur Minimum de recouvrement Tube injection Ø 25 mm Coulis géothermique > 2 W/m.K Tuyauterie de liaison PEHD PN 16 Collecteur si raccordement plusieurs sondes Rayon de courbure Ø > 125 mm 1 m à 1,5 m Regard Coupe d?une installation de géothermie de minime importance en boucle ouverte Tubage de protection Niveau de la nappe au repos Terrain dénoyé Nappe supérieure à occulter (par exemple eau polluée) Formation imperméable Toit de l?aquifère captif Nappe inférieure captive à capter Tube dépassant du sol Ciment (injecté sous pression par le bas, il assure l?étanchéité entre les deux aquifères) Centreur (obligatoire) Espace annulaire > 4 cm Crépine (adaptée à la formation aquifère) Massif filtrant Gravier calibré (si nécessaire) Tube plein à la base de la crépine Margelle 2ème ÉTAPE1ère ÉTAPE Echantillon coulis géothermique0,5L Bouchon de fond en pied d?ouvrage © 2021 BRGM DREAL - Pays de la Loire © 2021 BRGM DREAL - Pays de la Loire 1 IMPORTANT 2 FORTEMENT RECOMMANDE 3 CONSEILLE BOUCLE FERMÉEBOUCLE OUVERTEPHASES Positionnement d?un bouchon de fond en pied d?ouvrage. Développement du forage, puis essais hydrau- liques (pompage, réinjection) obligatoirement effectués en fin de chantier et conformes à la norme NFX10-999. Présence d?au moins 30% d?antigel dans le liquide caloporteur, sauf prescription contraire du bureau d?études ou dimensionnement de l?installateur. Mesure de la densité et de la viscosité du coulis géothermique avant injection dans le forage. Nappes intermédiaires isolées par tubage avec cimentations. Essai de mise en pression après raccordement (6bar pendant 30min minimum), si l?entreprise est responsable du raccordement jusqu?au local technique. Protection contre les eaux de ruissellement conforme à la norme NF 10-999: tête fermée étanche et rehaussée, dalle cimentée et regard aménagé. CO N CE PT IO N E T M IS E EN P LA CE FL U ID E C A LO - PO RT EU R CI M EN TA TI O N Le projet d'installation GMI pas à pas Consignation d?au minimum deuxéchantillons témoins de 1L du coulis géothermique, remis au maître d?ouvrage/exploitant en mentionnant la date, la profondeur et le numéro ainsi que la ou les sondes ayant bénéficié des prélève- ments. Prise d?un échantillon de coulis de ciment, de 500mL minimum, avec, sur le flacon, une étiquette comportant les références de l?ouvrage, la profondeur et la date de fabrica- tion. Essai de mise en pression de la sonde après cimentation à 6bar pendant 30min minimum (préciser la pression en bar et la durée en minutes). S?assurer de la perte d?1bar au maxi- mum durant cette demi-heure (NFX10-970). Réinjection effectuée par un tube plongeant dans le forage sous le niveau piézométrique. Cimentations effectuées de manière ascendante et sous pression, jusqu?au retour du ciment à hauteur du sol. Écarts de longueursentre sondeslimités à 10% dans le cas d?un champ de sondes (à partir de 6 ouvrages). Pente à respecter: sondes points bas et collecteur au point haut ou permettre purge au point haut.RA CC O RD EM EN T A M EN A G EM EN T TR A N CH EE Purge du liquide caloporteur et vérification de la protection en température (teneur en mono-propylène glycol ou autre antigel) tous les 5 ans. Suivi régulier des niveaux d?eau en fonction du débit ainsi que de la température de l?eau prélevée. Contrôle visuel de la tête de forage, contrôle de l'isolement électrique de la pompe, contrôle du fond du forage. Planification d?un contrôle interne du forage en début de fonctionnement, puis tous les 5 à 10 ans selon observations. EN TR ET IE N 18 19 Coédité par la DREAL Pays de Loire et le BRGM Coordination du projet : Amel Mellouk (DREAL), Vivien Baudouin (BRGM) et Julie CAZAL (BRGM) Les rédacteurs remercient pour leurs constructives relectures: Xavier Moch, Jean-Marc Percebois (AFPG); Eric GARROUSTET(SFEG); Teddy PUAUD (Qualit?EnR) Maquette et réalisation : Kalankaa Impression : BRGM Dépôt légal de parution : septembre 2021 Illustration de couverture : BRGM Forage © BRGM - Depoorter ISBN : 978-2-7159-2688-2 Liens utiles ? Le site de télé-déclaration en ligne: www.geothermie.developpement-durable.gouv.fr/ (Tutoriels disponibles sur la télé-déclaration des installa- tions et le dépôt des rapports de fin de travaux) ? Le site pour trouver un professionnel certifié : www.qualit-enr.org (Sélectionner "Forage géothermique" dans Type d'installation) ? Le site de référence de l?ADEME et du BRGM: www.geothermies.fr, pour tout savoir sur les géothermies et notamment les étapes d?un projet de géothermie de surface. Utile aussi pour retrouver les sources de finan- cement et garanties possibles, les guides techniques et les documents de référence, notamment: > Boîte à outils techniques pour les installations de géo- thermie de surface sur nappe et sur champ de sondes dans les secteurs du logement collectif et tertiaire / ADEME, 2019 (Professionnels) > Calepin de chantier ?Pompes à chaleur géothermiques en habitat individuel-neuf et rénovation? / Programme PACTE, 2017 (Tout public) > Géothermie de minime importance en Centre-Val de Loire / ADEME, AFPG, BRGM, 2018 (Tout public) > Boite à outils ?La géothermie assistée par pompe à chaleur" / ADEME, AFPG, 2017 (Tout public) > Rapport pompes à chaleur géothermiques: les opé- rations de forage et limites de prestations / Programme RAGE, 2014 (Tout Public) ? Le site de l?ADEME: www.ademe.fr, conseille et oriente les porteurs de projets dans leurs choix grâce à son ex- pertise technique, sa connaissance des réseaux de pro- fessionnels compétents ainsi qu?à ses outils sous forme de fiches, de guides et de cahiers des charges. ? Le site de l'AFPG, l?association française des profes- sionnels de la géothermie présente des informations sur la filière, le marché, les acteurs, des fiches exemples, la boîte à outils « géothermie très basse énergie » : www.afpg.asso.fr/ ? Le site du SFEG, Syndicat national des entrepreneurs de puits et de forages pour l?eau et la géothermie : www.sfeg-forages.fr Les textes réglementaires Ces textes sont publiés sur Legifrance.fr: Les décrets: Le décret n° 78-498 du 28 mars 1978 modifié; Le décret n° 2006-649 du 2 juin 2006 modifié; Le décret n° 2015-15 du 8 janvier 2015; Le décret n° 2016-835 du 24 juin 2016 relatif à l'obligation d'assurance prévue à l?article L. 164-1-1 du code minier et portant diverses dispositions en matière de géothermie. Les arrêtés: L?arrêté du 25 juin 2015 relatif aux prescriptions géné- rales applicables à la géothermie de minime importance; L?arrêté du 25 juin 2015 relatif à la carte des zones en matière de géothermie de minime importance; L?arrêté du 25 juin 2015 relatif à la qualification des en- treprises de forage en matière de géothermie de minime importance; Les arrêtés relatifs aux experts: L?arrêté du 25 juin 2015 relatif à l?agrément d?expert en matière de géothermie de minime importance. L?arrêté du 4 septembre 2015 modifié portant agrément des experts en matière de géothermie de minime impor- tance. En savoir plus www.pays-de-la-loire.developpement-durable.gouv.fr : La DREAL Pays-de-la-Loire, Direction Régionale de l?Envi- ronnement, de l?Aménagement et du Logement -------- DREAL Pays de la Loire Direction régionale de l'environnement, de l'aménagement et du logement Service risques naturels et technologiques 5 rue Françoise Giroud ? CS 16326 44263 Nantes Cedex 2 E-mail : srnt.dreal-paysdelaloire@developpement-durable.gouv.fr www.brgm.fr : le site de l?établissement public français pour les applications des sciences de la terre pour gérer les ressources et les risques du sol et du sous-sol dans une perspective de développement durable. -------- Direction régionale Pays de Loire 1, rue des Saumonières, BP. 92342 44323 Nantes Cedex 3 - France E-mail : pays-de-loire@brgm.fr