1 L'invention concerne une sonde de circulation d'un fluide pour installations géothermiques. Le renchérissement et la pollution induite par les sources d'énergie fossile conduisent tant les particuliers que les professionnels à s'orienter vers d'autres modes de chauffage ou de rafraîchissement des bâtiments. C'est ainsi que se sont développées des installations géothermiques consistant à exploiter une différence de température entre l'air ambiant et le sol pour, par le biais d'un échange de chaleur, produire soit un chauffage soit un refroidissement dans un bâtiment. Les installations classiques comportent un circuit pour un fluide caloporteur enterré et relié par un système de pompe à chaleur à une installation de régulation de température dans un bâtiment. Suivant une première solution, le circuit comporte une pluralité de sondes consistant chacune en un tuyau de longueur non négligeable, les sondes parcourant une surface sensiblement horizontale enterrée à une profondeur prédéterminée dans le sol. Une autre possibilité consiste à utiliser un circuit fortement verticalisé dans lequel des trous sont formés dans le sol, par exemple par carottage, pour y autoriser le déploiement des sondes par paires de sorte à former le trajet aller et le trajet retour de la portion ainsi enterrée. Après le déploiement des sondes, on rebouche le trou de façon usuelle et on raccorde les sondes verticales au reste du circuit. Les sondes actuellement utilisées peuvent être de longueur relativement importante de sorte à bénéficier du gradient de température le plus élevé possible. Les tuyaux constituant les sondes actuelles sont stockés sous forme d'enroulements et sont déroulés au fur et à mesure de leur déploiement dans les trous généralement par jeu de 2 ou de 4 rouleaux. Cependant, comme indiqué précédemment, les tuyaux doivent être déployés par paires dans les trous ce qui implique une simultanéité de déroulement. Cette exigence de synchronisme est particulièrement difficile à obtenir et l'on constate souvent des décalages de descente dans les trous compliquant fortement la phase d'installation. Aussi bien dans le cas où il y a 4 rouleaux ou 2 rouleaux, il y a un appareil qui doit dérouler simultanément les 2 (ou plus) rouleaux. Si le tube (les longueurs sont importantes) d'une bobine s'entrecroise, cela peut agir comme un frein et bloquer le déroulement de l'autre bobine, rendant la descente du tube dans le trou problématique. On constate par ailleurs que l'installateur a recours à une grande quantité de tuyaux enroulés ce qui gêne tant le stockage que la manutention des éléments constitutifs du circuit. Les tuyaux ont toujours tendance à s'enchevêtrer. Ceci d'autant plus gênant que l'on déploie généralement deux paires de tuyaux par trou et qu'une installation classique comporte plusieurs trous. io Actuellement, le diamètre du trou du forage est très important et donc très coûteux en temps, main d'oeuvre et matériel, car il est impossible de faire descendre convenablement les tubes et d'éviter par exemple les frottements sur les parois. Enfin, pour éviter les problèmes de déroulement des rouleaux durant 15 les phases de transport, manutention et stockage, les palettes contenant les rouleaux sont filmées avec des plastiques thermorétractables très résistants et une main d'oeuvre importante. La présente invention permet de remédier à tout ou partie des inconvénients précités et propose à cet effet une sonde présentant un corps 20 allongé constitué de sorte à combiner deux conduits parallèles formant deux éléments de circulation du fluide dans un même ensemble. Cette disposition assure un déploiement plus facile des sondes à l'intérieur des trous lorsque la configuration de circuit est verticale. Dans un schéma horizontal, l'ensemble est par ailleurs moins encombrant. 25 Une seule bobine est suffisante pour assurer le stockage et le déroulement de deux éléments de circuit dans un trou. On a par ailleurs constaté avec surprise que l'ensemble ainsi formé disposait d'une rigidité plus importante que les tuyaux actuels si bien qu'il était plus facile de le diriger vers le fond du trou, notamment sans blocage sur les parois. 30 Le diamètre des trous de forage peut également être considérablement réduit. D'autres but et avantages apparaîtront au cours de la description qui suit qui présente un mode de réalisation préféré mais non limitatif de l'invention. The invention relates to a fluid circulation probe for geothermal installations. The increase in price and pollution caused by fossil energy sources is leading both individuals and professionals to move towards other ways of heating or cooling buildings. For example, geothermal installations have developed using a difference in temperature between the ambient air and the ground to produce heat or cooling in a building through heat exchange. Conventional installations include a circuit for a buried heat transfer fluid connected by a heat pump system to a temperature control system in a building. According to a first solution, the circuit comprises a plurality of probes each consisting of a pipe of considerable length, the probes traversing a substantially horizontal surface buried at a predetermined depth in the ground. Another possibility is to use a highly verticalized circuit in which holes are formed in the ground, for example by coring, to allow the deployment of the probes in pairs so as to form the forward path and the return path of the buried portion . After the deployment of the probes, the hole is re-closed in the usual way and the vertical probes are connected to the rest of the circuit. The probes currently used may be of relatively long length so as to benefit from the highest temperature gradient possible. The tubes constituting the current probes are stored in the form of windings and are unrolled as they are deployed in the holes generally in sets of 2 or 4 rolls. However, as indicated above, the pipes must be deployed in pairs in the holes which implies simultaneity of unwinding. This requirement of synchronism is particularly difficult to obtain and one often finds descent offsets in the holes greatly complicating the installation phase. Also in the case where there are 4 rolls or 2 rolls, there is a device that must unwind the 2 (or more) rolls simultaneously. If the tube (the lengths are large) of a coil intersects, it can act as a brake and block the unwinding of the other coil, making the descent of the tube in the problem hole. It is also noted that the installer uses a large amount of coiled tubing which hinders both storage and handling of the components of the circuit. The pipes always tend to get entangled. This is all the more troublesome as we generally deploy two pairs of pipes per hole and a conventional installation has several holes. Currently, the diameter of the borehole is very large and therefore very expensive in terms of time, manpower and material, because it is impossible to lower the tubes properly and to avoid, for example, friction on the walls. Finally, to avoid roll unwinding problems during the transport, handling and storage phases, the pallets containing the rolls are filmed with very strong heat-shrinkable plastics and a large workforce. The present invention overcomes all or some of the aforementioned drawbacks and proposes for this purpose a probe having an elongate body 20 constituted so as to combine two parallel conduits forming two fluid circulation elements in the same set. This arrangement ensures easier deployment of the probes inside the holes when the circuit configuration is vertical. In a horizontal scheme, the set is also less cumbersome. A single coil is sufficient for storing and unwinding two circuit elements in a hole. It was also noted with surprise that the assembly thus formed had a greater rigidity than the current pipes so that it was easier to direct it to the bottom of the hole, especially without blocking on the walls. The diameter of the boreholes can also be considerably reduced. Other objects and advantages will become apparent from the following description which presents a preferred but non-limiting embodiment of the invention.
Auparavant, il est rappelé que la présente invention concerne une sonde de circulation d'un fluide pour installations géothermiques, caractérisé par le fait qu'elle comporte un corps allongé présentant au moins deux conduits parallèles de circulation d'un fluide. Previously, it is recalled that the present invention relates to a fluid circulation probe for geothermal installations, characterized in that it comprises an elongated body having at least two parallel conduits for circulating a fluid.
On introduit ci après différents modes de réalisation indicatifs et non limitatifs de l'invention : - les conduits ont une section intérieure circulaire, - le corps comporte une zone de jonction entre les conduits, - le corps a une forme extérieure sensiblement en 8, io - la sonde comporte un embout reliant les deux conduits à leur extrémité distale, - l'embout comporte une portion de connexion femelle dans laquelle s'insère l'extrémité distale du corps, - le corps est en matière plastique extrudée. L'invention concerne enfin une installation géothermique caractérisé par 15 le fait qu'elle comporte au moins une sonde. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention. Ils représentent seulement un mode de réalisation de l'invention et permettront de la comprendre aisément. La figure 1 présente schématiquement la formation d'un trou dans le sol 20 pour le déploiement de tubes de circulation dans une installation géothermique. La figure 2 illustre le déploiement d'une sonde selon l'invention. Les figures 3 et 4 illustrent respectivement deux bobinages de tubes selon l'état de la technique et une coupe transversale d'un tube. La figure 6 montre un mode de réalisation de l'invention et la figure 5 et 25 une vue en coupe suivant les lignes B.B. La figure 1 ne reflète pas un circuit géothermique complet mais illustre les difficultés de mise en place des tuyaux actuels. La figure 2 montre au contraire l'intérêt de l'invention. L'arrangement présenté en figure 3 illustre clairement que les 30 enroulements 3 utilisés jusqu'à présent n'assurent pas un déploiement efficace et pratique des tubes 1. En particulier, chaque tube 1 a tendance à prendre sa propre orientation et toute perturbation dans la vitesse de déroulement engendre des problèmes de mise en place des tubes 1 dans l'installation 4 géothermique. Dans le cas d'un déploiement dans des trous, on constate des mises en contact des tubes 1 avec les parois du trou ce qui génère des blocages et rend difficile l'insertion des tubes jusqu'au fond du trou. Bien que non représenté, une solution classique utilisée par les géotechniciens consiste s à déployer plusieurs paires de tubes dans un seul trou. Dans ce cas, le problème posé par les perturbations de déploiement des tubes 1 est d'autant plus élevé. Tel que figuré dans la vue en coupe de la figure 4, un tube 1 de conception courante comprend une paroi périphérique en matière plastique par io exemple en polyéthylène d'un diamètre généralement compris entre 25 et 50 millimètres, par exemple 32 ou 40 millimètres. Pour un diamètre de 32mm, l'épaisseur des parois de 3mm convient. Elle augmente avec le diamètre. Une dimension similaire convient pour l'épaisseur de la zone 10. La sonde proposée par l'invention diffère fortement de cet état de la 15 technique. Ainsi que visible en figure 6, la sonde est constituée d'un seul tenant regroupant, par le biais d'un corps 11 allongé, une pluralité de conduits 8 ou 9. L'exemple illustré montre la formation de deux conduits 8, 9 mais cette situation n'est pas limitative notamment deux paires de conduits peuvent être réalisées. 20 Ainsi que représenté, deux conduits 8, 9 sont réunis par le biais du corps 11 via une zone de jonction 10 formée dans la même masse. Le corps allongé est avantageusement en polyéthylène et les conduits 8, 9 d'un diamètre adapté aux performances thermodynamiques à assurer par l'installation. Des diamètres utilisés classiquement dans ce domaine peuvent être repris. 25 La sonde 7 telle que représentée a une forme sensiblement en 8 avec un contour totalement arrondie évitant tout point dur ou zone d'accrochage. La formation d'un tel ensemble offre une rigidité importante suivant la hauteur du 8 ce qui favorise le déploiement rectiligne de la sonde 7. 30 Dans le même temps, le rétrécissement central produit au niveau de la zone de jonction 10 limite les consommations de matière et le poids de l'ensemble. Il favorise aussi la capacité d'enroulement. The following are various indicative and non-limiting embodiments of the invention: the ducts have a circular internal section, the body comprises a junction zone between the ducts, the body has an outer shape substantially in the form of - The probe comprises a nozzle connecting the two conduits at their distal end, - the tip comprises a female connection portion in which the distal end of the body is inserted, - the body is extruded plastic material. The invention finally relates to a geothermal installation characterized in that it comprises at least one probe. The accompanying drawings are given by way of example and are not limiting of the invention. They represent only one embodiment of the invention and will make it easy to understand. Figure 1 schematically shows the formation of a hole in the ground 20 for the deployment of circulation tubes in a geothermal installation. Figure 2 illustrates the deployment of a probe according to the invention. Figures 3 and 4 respectively illustrate two tube windings according to the state of the art and a cross section of a tube. Figure 6 shows an embodiment of the invention and Figure 5 and a sectional view along the lines B.B. Figure 1 does not reflect a complete geothermal circuit but illustrates the difficulties of placing the current pipes. Figure 2 shows on the contrary the interest of the invention. The arrangement shown in FIG. 3 clearly illustrates that the 30 coils 3 used hitherto do not ensure efficient and practical deployment of the tubes 1. In particular, each tube 1 tends to take its own orientation and any disturbance in the unwinding speed causes problems of placement of the tubes 1 in the geothermal installation 4. In the case of deployment in holes, there is contacting the tubes 1 with the walls of the hole which generates blockages and makes it difficult to insert the tubes to the bottom of the hole. Although not shown, a conventional solution used by geotechnicians is to deploy several pairs of tubes in a single hole. In this case, the problem posed by the disruptions of deployment of the tubes 1 is even higher. As shown in the sectional view of FIG. 4, a tube 1 of current design comprises a peripheral wall of plastics material, for example polyethylene, with a diameter generally of between 25 and 50 millimeters, for example 32 or 40 millimeters. For a diameter of 32mm, the wall thickness of 3mm is suitable. It increases with the diameter. A similar dimension is suitable for the thickness of zone 10. The probe proposed by the invention differs greatly from this state of the art. As can be seen in FIG. 6, the probe consists of a single unit grouping, by means of an elongate body 11, a plurality of ducts 8 or 9. The illustrated example shows the formation of two ducts 8, 9 but this situation is not limiting especially two pairs of ducts can be realized. As shown, two ducts 8, 9 are joined through the body 11 via a junction zone 10 formed in the same mass. The elongate body is advantageously made of polyethylene and the ducts 8, 9 of a diameter adapted to the thermodynamic performance to be ensured by the installation. Diameters conventionally used in this field can be used again. The probe 7 as shown has a substantially 8-shaped shape with a completely rounded contour avoiding any hard point or catching area. The formation of such an assembly offers a high rigidity according to the height of the 8, which favors the rectilinear deployment of the probe 7. At the same time, the central narrowing produced at the junction zone 10 limits the material consumptions. and the weight of the whole. It also promotes winding ability.
La figure 6 présente la sonde 7 de l'invention dans une situation enroulée. Un seul enroulement permet ainsi le stockage et le déploiement de deux éléments de circuit. Dans une situation classique, les conduits 8 et 9 assurent pour l'un le trajet aller et pour l'autre le trajet retour du fluide circulant dans l'installation. La mise en communication des conduits 8, 9 s'effectue à leur extrémité distale par l'intermédiaire d'un embout 2 dont un exemple est représenté en figure 6. Cet embout comporte deux voies de connexion dans le conduit 8, 9, ces deux voies étant raccordées de sorte à permettre la mise en communication. io Avantageusement, l'extrémité distale de l'embout est rétrécie et profilée pour à éviter toute zone d'accrochage ou de blocage notamment pour la descente dans les trous. Ensuite, l'embout 2 est avantageusement réalisé de sorte à présenter une extrémité femelle dont le profil est coopérant avec le profil extérieur de l'extrémité distale de la sonde 7 afin de réaliser un assemblage par 15 emmanchement. La mise en place d'une sonde selon l'invention s'effectue de la manière suivante : - une bobine d'enroulement de la sonde 7 est amenée à proximité du trou ou de la zone à équiper. La sonde 7 est progressivement déployée à 20 l'intérieur du trou et cela ne pose aucune gêne selon l'invention dans la mesure ou la sonde 7 est compacte et d'un seul tenant. - lorsque l'embout 2 dont a été préalablement équipée la sonde 7 parvient au fond du trou, on sectionne l'enroulement à une hauteur légèrement supérieure à la profondeur du trou et on raccorde l'extrémité supérieure de la 25 sonde 7 au reste du circuit de fluide. Grâce à l'invention, le gain de durée d'installation est particulièrement significatif. Figure 6 shows the probe 7 of the invention in a wound situation. A single winding thus allows the storage and deployment of two circuit elements. In a conventional situation, the ducts 8 and 9 provide for one the outward path and for the other the return path of the fluid flowing in the installation. The communication of the ducts 8, 9 is carried out at their distal end by means of a nozzle 2, an example of which is shown in FIG. 6. This nozzle comprises two connection channels in the duct 8, 9, these two channels being connected so as to enable communication. Advantageously, the distal end of the tip is narrowed and contoured to avoid any attachment or blocking area including the descent into the holes. Then, the tip 2 is advantageously made so as to have a female end whose profile is cooperating with the outer profile of the distal end of the probe 7 to achieve a fitting assembly. The introduction of a probe according to the invention is carried out as follows: a winding coil of the probe 7 is brought close to the hole or zone to be equipped. The probe 7 is progressively deployed inside the hole and this does not cause any inconvenience according to the invention insofar as the probe 7 is compact and integral. - When the tip 2 which was previously equipped the probe 7 reaches the bottom of the hole, the winding is cut to a height slightly greater than the depth of the hole and the upper end of the probe 7 is connected to the rest of the hole. fluid circuit. Thanks to the invention, the gain in installation time is particularly significant.