FR2993349A1

FR2993349A1 - Installation de geothermie verticale comprenant au moins un pieu de fondation debouchant vers le bas et procede pour chauffer et/ou rafraichir un batiment

Info

Publication number: FR2993349A1
Application number: FR1256659A
Authority: FR
Inventors: Stephane Rendu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-01-17
Anticipated expiration: 2032-07-11
Also published as: FR2993349B1

Abstract

11. Installation de géothermie verticale comprenant au moins un pieu tubulaire géothermique (P) formé : - d'un élément tubulaire (1) servant d'armature et reprenant les efforts transmis par la descente de charge d'un bâtiment, ledit élément tubulaire étant inséré dans un trou de forage (F) vertical réalisé dans le sol (S), ledit élément tubulaire comportant une extrémité supérieure (10) orientée vers le haut et une extrémité inférieure (11) orientée vers le bas, - de sondes géothermiques (20, 21) dans lesquelles circule un fluide caloporteur, lesdites sondes étant agencées à l'intérieur dudit élément tubulaire, lesdites sondes coopérant avec un échangeur thermique (3) pour chauffer et/ou refroidir ledit bâtiment, se caractérisant par le fait que l'extrémité inférieure (11) de l'élément tubulaire (1) est ouverte, les sondes (20, 21) dépassant ladite extrémité ouverte et atteignant le fond du trou de forage (F).

Description

INSTALLATION DE GEOTHERMIE VERTICALE COMPRENANT AU MOINS UN PIEU DE FONDATION DEBOUCHANT VERS LE BAS ET PROCEDE POUR CHAUFFER ET/OU RAFRAICHIR UN BÂTIMENT Description Domaine technique de l'invention. L'invention a pour objet une installation de géothermie verticale comprenant au moins un pieu de fondation débouchant vers le bas ainsi qu'un procédé pour chauffer et/ou rafraichir un bâtiment. 15 Elle concerne le domaine technique des installations combinant des sondes géothermiques à des pieux utilisés pour la fondation de bâtiment. État de la technique. 20 Dans les installations de géothermie verticale, des sondes géothermiques sont généralement descendues dans un trou de forage lequel est ensuite rempli d'un matériau de remplissage caloporteur afin d'assurer un transfert de chaleur sol-sonde. Un fluide caloporteur circule à l'intérieur des tubes de sondes et 25 prélève ainsi la chaleur directement dans le sol. En combinant les sondes géothermiques à une pompe à chaleur (PAC), les calories ainsi récupérées permettent, en hiver, le réchauffement d'un bâtiment. En été, le circuit peut fonctionner en sens inverse, c'est-à-dire en mode rafraîchissement. 10 Il est connu de combiner les sondes géothermique à des pieux utilisés pour les fondations d'un bâtiment. Ces pieux sont habituellement insérés dans des trous de forage. L'idée est de profiter de toute fondation profonde pour descendre des sondes géothermiques dans le fût du pieu pouvant ainsi assurer tout ou partie du chauffage/refroidissement de l'habitat. On connait par exemple par les documents brevets JP 2009-008320 (0Y0 KAIHATSU KK), CN 2780832 (YINGNAN), DE 37.19.523 (N) GELEBAU), EP 1.486.741 (TIROLER RÔHREN), EP 1.243.875 (BETON SON), EP 0.582.118 (SACAC HERGISWIL) ou encore EP 0.189.733 (GUT) des installations dans lesquelles les fondations d'un bâtiment sont confortées par des pieux. Ces derniers sont formés d'éléments tubulaires servant d'armature et reprenant les efforts transmis par la descente de charge d'un bâtiment, lesquels éléments tubulaires sont fermés à leur extrémité inférieure et intègrent des sondes géothermiques reliées à un échangeur. Les sondes géothermiques sont intégralement logées dans les éléments tubulaires, leur longueur étant généralement inférieure ou égale à la longueur desdits éléments tubulaires. Le demandeur a pu constater que ce type d'installation de géothermie verticale avait des rendements relativement faibles. En effet, la puissance thermique prélevée dans le sol est très inférieure à la puissance thermique nécessaire au chauffage ou au rafraîchissement d'un bâtiment. Face à cet état des choses, l'objectif principal de l'invention est d'améliorer le rendement des installations de géothermie verticale connues de l'art antérieur. Un autre objectif de l'invention est de proposer une installation de géothermie verticale et qui soit simple et rapide à mettre en oeuvre. Encore un autre objectif de l'invention est de proposer un procédé permettant de chauffer et/ou refroidir efficacement un bâtiment.30 Divulgation de l'invention. La solution proposée par l'invention est une Installation de géothermie verticale comprenant au moins un pieu tubulaire géothermique formé : - d'un élément tubulaire servant d'armature et reprenant les efforts transmis par la descente de charge d'un bâtiment, ledit élément tubulaire étant inséré dans un trou de forage vertical réalisé dans le sol, ledit élément tubulaire comportant une extrémité supérieure orientée vers le haut et une extrémité inférieure orientée vers le bas, - de sondes géothermiques dans lesquelles circule un fluide caloporteur, lesdites sondes étant agencées à l'intérieur dudit élément tubulaire, lesdites sondes coopérant avec un échangeur thermique pour chauffer et/ou refroidir ledit bâtiment. Cette installation est remarquable en ce que la profondeur du trou de forage est supérieure à la longueur de l'élément tubulaire, lequel élément tubulaire est configuré de manière à reprendre les efforts transmis par la descente de charge dudit bâtiment essentiellement par frottement latéral, l'extrémité inférieure dudit élément tubulaire étant ouverte, lesdites sondes dépassant ladite extrémité ouverte et atteignant le fond dudit trou de forage, ledit trou de forage étant rempli d'un matériau de remplissage caloporteur depuis le fond dudit trou jusqu'à l'extrémité supérieure dudit élément tubulaire. Grâce à l'utilisation d'un pieu débouchant vers le bas (et non pas fermé comme dans l'art antérieur cité précédemment), les sondes géothermiques peuvent descendre bien plus profondément dans le sol et donc prélever une quantité de calories nettement supérieure aux installations traditionnelles. Cette technique pour chauffer et/ou refroidir un bâtiment est particulièrement avantageuse d'un point de vue économie d'énergie et convient parfaitement dès qu'une fondation sur pieu est prévue ou dès qu'une reprise en sous-oeuvre d'une habitation fissurée est envisagée. Plus généralement, cette - 4 - technique peut être étendue à toute reprise en sous-oeuvre nécessitant l'utilisation de pieux ou micro-pieux en confortement. D'autres caractéristiques remarquables de l'installation objet de l'invention sont listées ci-dessous, chacune de ces caractéristiques pouvant être considérée seule ou en combinaison, indépendamment des caractéristiques remarquables définies ci-dessus : - le pieu géothermique est préférentiellement un micro-pieu dont le diamètre externe est inférieur ou égal à 250 mm. - la portion des sondes géothermiques située entre l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire et le fond du trou de forage, a préférentiellement une longueur au moins deux fois supérieure à la longueur dudit élément tubulaire. - la portion des sondes géothermiques située entre l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire et le fond du trou de forage, a avantageusement une longueur comprise entre 10 m et 150 m, la longueur dudit élément tubulaire étant comprise entre 2 m et 25 m. - un conduit pour injecter le matériau de remplissage dans le trou de forage est préférentiellement agencé à l'intérieur de l'élément tubulaire. - le conduit d'injection dépasse avantageusement l'extrémité ouverte de l'élément tubulaire. - le matériau de remplissage a préférentiellement une composition différente : o dans la partie située entre le fond du trou de forage et l'extrémité inférieure de l'élément tubulaire, o et dans la partie située entre ladite extrémité supérieure et l'extrémité inférieure dudit élément tubulaire. - le matériau de remplissage disposé dans la partie située entre le fond du trou de forage et l'extrémité inférieure de l'élément tubulaire, est préférentiellement un coulis obtenu à partir d'un ciment contenant des minéraux argileux, de ciment de haut fourneau et de poudre de quartz. - le matériau de remplissage disposé dans la partie située entre l'extrémité inférieure de l'élément tubulaire et l'extrémité supérieure dudit pieu, est préférentiellement un coulis obtenu à partir d'un ciment ne contenant pas de minéraux argileux. Un autre aspect de l'invention concerne un procédé pour chauffer et/ou rafraîchir un bâtiment, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - réaliser un trou de forage vertical dans le sol, - insérer dans ledit trou de forage au moins un élément tubulaire servant d'armature et reprenant les efforts transmis par la descente de charge dudit bâtiment, ledit élément tubulaire comportant une extrémité supérieure orientée vers le haut et une extrémité inférieure orientée vers le bas, - agencer, à l'intérieur dudit élément tubulaire, des sondes géothermiques et faire circuler un fluide caloporteur dans lesdites sondes, ledit élément tubulaire et lesdites sondes formant un pieu géothermique, - connecter lesdites sondes à un échangeur thermique pour chauffer et/ou refroidir ledit bâtiment. Ce procédé est remarquable en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes : - réaliser ledit trou de forage à une profondeur supérieure à la longueur dudit élément tubulaire, - ouvrir ladite extrémité inférieure dudit élément tubulaire, lequel élément tubulaire est configuré de manière à reprendre les efforts transmis par la descente de charge dudit bâtiment essentiellement par frottement latéral, - insérer lesdites sondes dans ledit élément tubulaire de manière à ce que lesdites sondes dépassent ladite extrémité ouverte et atteignent le fond dudit trou de forage, - remplir ledit trou de forage d'un matériau de remplissage caloporteur, depuis le fond dudit trou jusqu'à l'extrémité supérieure dudit élément tubulaire. Après avoir inséré les sondes géothermiques dans l'élément tubulaire, on injecte préférentiellement le matériau de remplissage dans le trou de forage, y compris à l'intérieur et autour dudit élément tubulaire, l'injection étant réalisée en deux temps de manière à ce que ledit matériau ait une composition différente : - dans la partie située entre le fond dudit trou de forage et l'extrémité inférieure dudit élément tubulaire, - et dans la partie située entre ladite extrémité supérieure et l'extrémité inférieure dudit élément tubulaire. Description des figures.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux dessins annexés, réalisés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une installation conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe transversale montrant en détail la mise en place d'un pieu géothermique conforme à l'invention, dans un trou de forage, - la figure 3 est une vue en coupe selon A-A de l'installation de la figure 2. 20 Modes de réalisation de l'invention. En se rapportant à la figure 1, l'installation de géothermie verticale 25 comprend au moins un pieu tubulaire géothermique P servant de fondation à un bâtiment B. Ce dernier peut consister en une habitation, un bureau, une usine, etc. En pratique, plusieurs pieux P sont prévus pour la fondation, mais il n'est pas nécessaire que tous soient des pieux géothermiques au sens de la présente 30 invention. Leur nombre, leur dimensionnement et leur répartition dépendent de plusieurs facteurs et notamment : la nature géologique et les caractéristiques mécaniques du sol S (déterminée par une étude géologique et des sondages géotechniques) et la structure du bâtiment B (définie par un Bureau d'Etude). En se rapportant plus particulièrement aux figures 2 et 3, chaque pieu géothermique P est formé d'un élément tubulaire 1 à l'intérieur duquel sont agencées des sondes géothermiques 20, 21. Chaque élément tubulaire 1 est soumis à une charge verticale qui influence directement son diamètre, sa section, son épaisseur et sa longueur, le tout étant fonction de la capacité portante du sol S. L'élément tubulaire 1 est inséré dans un trou de forage F vertical réalisé dans le sol S. Ce trou de forage F est réalisé par une technique de foration classique. L'élément tubulaire vertical 1 a préférentiellement une section ronde, mais d'autres sections peuvent être envisagées. Cet élément tubulaire 1 est réalisé en une seule pièce ou en plusieurs pièces mises bout-à-bout et assemblées par soudage ou vissage. Il est préférentiellement préfabriqué en acier ou en béton. L'élément tubulaire 1 peut par exemple avoir une longueur L comprise entre 2 m et 25 m, son épaisseur variant de 4,5 mm à 12,5 mm. Il est pourvu d'une extrémité supérieure 10 orientée vers le haut et d'une extrémité inférieure 11 orientée vers le bas. Ces deux extrémités délimitent un espace interne 12. L'extrémité supérieure 10 peut être pourvue d'une platine 13 dont le diamètre est supérieur à celui du forage F de manière à ce que le pieu P puisse être correctement positionné dans ledit forage, sans glisser vers le fond. Cette platine 13 se présente sous la forme d'une plaque acier épaisse fixé par soudage ou vissage sur l'extrémité supérieure 10. L'élément tubulaire 1 a un diamètre externe compris entre 70 mm et 500 mm, préférentiellement environ inférieur ou égal à 180 mm. L'élément tubulaire 1 est inséré dans le trou de forage F de sorte que l'axe dudit élément tubulaire soit coaxial à l'axe dudit trou. En se rapportant aux figures 2 et 3, le diamètre externe de l'élément tubulaire 1 est légèrement inférieur au diamètre interne du forage F de manière à ce qu'un matériau de remplissage M2 puisse être injecté dans l'intervalle annulaire. Il est envisageable de réaliser le trou de forage F avec deux diamètres différents. Comme décrit précédemment, sur la portion située entre l'extrémité supérieure 10 et l'extrémité inférieure 11 de l'élément tubulaire 1, le diamètre du trou de forage F est légèrement supérieur au diamètre externe dudit élément tubulaire. Et sur la portion située entre l'extrémité inférieure 11 de l'élément tubulaire 1 et le fond du trou de forage F, le diamètre dudit trou est légèrement inférieur au diamètre externe dudit élément tubulaire. De cette manière, le pieu P se positionne parfaitement dans le trou de forage F, sans possibilité de glisser vers le fond. Le pieu géothermique P conforme à l'invention, et plus particulièrement l'élément tubulaire 1, reprend les efforts transmis par la descente de charge du bâtiment B essentiellement par transfert en frottement latéral entre la surface latérale externe dudit élément tubulaire, le matériau de remplissage M2 et le sol S, sans aucune portance de pointe. L'élément tubulaire 1 étant configuré pour reprendre la charge du bâtiment B essentiellement par frottement latéral, la portance de pointe est négligeable. Il est de fait envisageable d'utiliser un élément tubulaire débouchant par le bas. Pour cette raison, on préfère utiliser un micro-pieu dont le diamètre externe est sensiblement égal ou inférieur à 250 mm et avec lequel la portance de pointe est négligeable dans le calcul de la reprise de charge du bâtiment B. En pratique, un calcul mécanique permet de dimensionner l'élément tubulaire 1 en fonction de la charge du bâtiment B, de la nature du matériau de remplissage M2 et des caractéristiques du sol S. Le diamètre externe du micro-pieu intègre non seulement le diamètre de l'élément tubulaire 1, mais également le diamètre de l'espace annulaire rempli de matériau de remplissage et qui est situé autour dudit élément annulaire.30 - 9 - Des sondes géothermiques 20, 21, réparties avantageusement par paires, sont agencées à l'intérieur de l'élément tubulaire 1 de manière à former le pieu géothermique P. En se rapportant à la figure 1, ces sondes 20, 21 coopèrent avec un échangeur thermique 3 permettant de chauffer et/ou rafraichir le bâtiment B.

Cet échangeur 3 est par exemple une pompe à chaleur eau glycolée-air, ou eau glycolée-eau. On utilise avantageusement des sondes 20, 21 en polyéthylène haute densité (PEND) ou en acier inoxydable, contenant un fluide caloporteur, par exemple composé d'eau du robinet et de glycol. En pratique, les sondes 20, 21 permettent la circulation du fluide caloporteur du haut vers le bas (c'est-à-dire de l'échangeur vers le fond du trou de forage) puis le retour du fluide caloporteur en sens inverse, du bas vers le haut (c'est-à-dire du fond du trou de forage vers l'échangeur). En se référant à la figure 2, un raccord 22 en forme de U permet de raccorder de manière étanche les extrémités inférieures de sondes 20, 21, étant précisé que le fluide caloporteur circule en circuit fermé dans lesdites sondes. Un système de pompe (non représenté) assure cette circulation. En hiver, les sondes 20, 21 vont puiser les calories dans le sol S pour les transférer au fluide circulant dans l'échangeur 3 qui peut alors fonctionner en mode chauffage. A l'inverse, en été, les sondes 20, 21 vont soutirer les calories dans le fluide circulant dans l'échangeur 3, pour les réinjecter dans le sol S : l'échangeur 3 peut alors fonctionner en mode climatisation pour rafraichir le bâtiment B. Conformément à l'invention, la profondeur Pf du trou de forage F est supérieure à la longueur L de l'élément tubulaire 1. Le fond du trou de forage F est de fait situé au-delà de l'extrémité inférieure 11 dudit élément tubulaire. La profondeur Pf du trou de forage est par exemple comprise entre 10 m et 150 m, tandis que la longueur L de l'élément tubulaire 1 reste comprise entre 2 m et 25 m. -10- En outre, l'extrémité inferieure 11 de l'élément tubulaire 1 est ouverte de sorte que les sondes 20, 21 puissent traverser ladite extrémité et atteindre le fond du trou de forage F.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la portion des sondes 20, 21 située entre l'extrémité supérieure 10 de l'élément tubulaire 1 et le fond du trou de forage F, a une longueur au moins deux fois supérieure à la longueur L dudit élément tubulaire. Les sondes 20, 21 allant plus profondément dans le sol S, elles sont capables : en hiver de récupérer davantage de calories au fond du trou de forage F (où la température est plus chaude qu'en surface) ; et en été, de se décharger d'une quantité plus importante de calorie (où la température est plus fraîche qu'en surface). En outre, la surface d'échange offert par les sondes 20, 21 est nettement supérieure à celle des installations connues de l'art antérieur où les sondes restent confinées à l'intérieur de l'élément tubulaire 1. Grâce à l'invention, le fluide caloporteur circulant dans les sondes 20, 21 parcourt un trajet beaucoup plus long, ce qui favorise les échanges thermiques. Lorsque les sondes 20, 21 sont insérées dans l'élément tubulaire 1 et descendues jusqu'au fond du trou de forage F, ce dernier est rempli d'un matériau de remplissage caloporteur M1, M2. Ce matériau occupe tout le volume libre, y compris l'espace interne du pieu géothermique P et l'intervalle annulaire autour dudit élément tubulaire. Ce matériau de remplissage assure une double fonction : il favorise les échanges thermiques entre les sondes 20, 21 et le sol S, et assure le transfert de la charge de l'élément tubulaire 1 par frottement latéral. Ces deux fonctions peuvent être astucieusement dissociées en réalisant l'injection du matériau de remplissage en deux temps de manière à ce que ledit matériau ait une composition différente : - dans la partie située entre le fond du trou de forage F et l'extrémité inférieure 11 de l'élément tubulaire 1 - dans cette partie, on utilise préférentiellement un coulis M1 obtenu à partir d'un ciment contenant des minéraux argileux (contenant préférentiellement environ 5% poids/poids de bentonite), de ciment de haut fourneau et de poudre de quartz, ce mélange favorisant les échanges thermiques sondes-sol ; - et dans la partie située entre l'extrémité inférieure 11 et l'extrémité supérieure 10 de l'élément tubulaire 1 - dans cette autre partie, on utilise un coulis M2 obtenu à partir d'un ciment ne contenant pas de minéraux argileux, par exemple un ciment Portland classique, ce mélange favorisant le transfert de charge pieu-sol tout en assurant de bonnes propriétés d'échange thermique. L'injection du matériau de remplissage M1, M2 est réalisée au moyen d'un conduit d'injection 23 (figures 2 et 3) qui s'étend à l'intérieur de l'élément tubulaire 1. Ce conduit 23 peut être amovible ou fixe, et être réalisé dans un matériau souple ou rigide. Son extrémité supérieure 230 dépasse l'extrémité supérieure 10 du pieu P pour être raccordé au dispositif d'injection classique. Son extrémité inférieure 231 dépasse l'extrémité ouverte 11 du pieu P et descendre au fond du trou de forage. En pratique, l'injection est réalisée en deux temps : on commence d'abord par positionner l'extrémité inférieure 231 du conduit 23 sensiblement au fond du trou de forage F et on injecte le matériau de remplissage M1. Lorsque ce dernier atteint l'extrémité ouverte 11 de l'élément tubulaire 1, on remonte l'extrémité inférieure 231 du conduit 23 soit au niveau de ladite extrémité ouverte, soit au niveau de l'extrémité supérieure 10. Lorsque le matériau M1 est suffisamment durci, on injecte alors le matériau de remplissage M2. Lorsque ce matériau M2 atteint l'extrémité supérieure 10 de l'élément tubulaire 1, le conduit 23 est, le cas échéant, totalement ôté dudit pieu.

Exemple de réalisation de l'invention. L'objectif est de chauffer une habitation de 100 m2. Un plancher chauffant relié à une pompe à chaleur de 8 Kilos Watt est déjà installé.

La puissance à soutirer du sol est de 6 Kilos Watt. 2 99334 9 -12- La nature du sol est telle qu'il est envisageable de récupérer environ 50 Watt par mètre linéaire de forage. Le nombre de mètres linéaires de forage est de 6 KW/50W = 120 mètres. Huit pieux de diamètre externe 140 mm et de longueur 8 mètres sont 5 prévus, espacés de 2 mètres les uns des autres. Cinq sont des pieux de fondation classiques, les trois autres étant des pieux géothermiques conformes à l'invention. Les sondes géothermiques sont mises en place dans les pieux géothermiques et descendues à 20 m pour un premier pieu et à 50 m pour les deux autres. Les cinq pieux de fondation sont coulés dans un coulis classique sans 10 bentonite. Les trous de forage des trois pieux géothermiques conformes à l'invention sont d'abord remplis d'un coulis ayant la composition suivante (avant hydratation) : - environ 80 % p/p (poids/poids) de ciment contenant 5% p/p de bentonite, - environ 15 % p/p de ciment de haut fourneau, 15 - environ 5 % p/p de poudre de quartz. On peut par exemple utiliser un ciment Calidutherm® commercialisé par la société Allemande TERRA CALIDUS GmbH. Lorsque ce premier coulis atteint l'extrémité inférieure des pieux géothermiques P, on utilise ensuite un coulis classique sans bentonite. On peut 20 par exemple utiliser un ciment 32.5 R ou 52.5 R commercialisé par la société Française LAFARGE.

Claims

REVENDICATIONS1. Installation de géothermie verticale comprenant au moins un pieu tubulaire géothermique (P) formé : - d'un élément tubulaire (1) servant d'armature et reprenant les efforts transmis par la descente de charge d'un bâtiment (B), ledit élément tubulaire étant inséré dans un trou de forage (F) vertical réalisé dans le sol (S), ledit élément tubulaire comportant une extrémité supérieure (10) orientée vers le haut et une extrémité inférieure (11) orientée vers le bas, - de sondes géothermiques (20, 21) dans lesquelles circule un fluide caloporteur, lesdites sondes étant agencées à l'intérieur dudit élément tubulaire, lesdites sondes coopérant avec un échangeur thermique (3) pour chauffer et/ou refroidir ledit bâtiment, se caractérisant par le fait que : - la profondeur (Pf) dudit trou de forage est supérieure à la longueur (L) dudit élément tubulaire, - ledit élément tubulaire est configuré de manière à reprendre les efforts transmis par la descente de charge dudit bâtiment essentiellement par frottement latéral, - l'extrémité inférieure (11) dudit élément tubulaire étant ouverte, lesdites sondes dépassant ladite extrémité ouverte et atteignant le fond dudit trou de forage, - ledit trou de forage étant rempli d'un matériau de remplissage caloporteur (M1, M2), depuis le fond dudit trou jusqu'à l'extrémité supérieure (10) dudit élément tubulaire.
2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle le pieu géothermique (P) est un micro-pieu dont le diamètre externe est inférieur ou égal à 250 mm.- 14 -
3. Installation selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle la portion des sondes géothermiques (20, 21) située entre l'extrémité supérieure (10) de l'élément tubulaire (1) et le fond du trou de forage (F), a une longueur au moins deux fois supérieure à la longueur (L) dudit élément tubulaire.
4. Installation selon la revendication 3, dans laquelle la portion des sondes géothermiques (20, 21) située entre l'extrémité supérieure (10) de l'élément tubulaire (1) et le fond du trou de forage (F), a une longueur comprise entre 10 m et 150 m, la longueur (L) dudit élément tubulaire étant comprise entre 2 m et 25 m.
5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle un conduit (23) pour injecter le matériau de remplissage (M1, M2) dans le trou de forage (F) est agencé à l'intérieur de l'élément tubulaire (1). 15
6. Installation selon la revendication 5, dans laquelle le conduit d'injection (23) dépasse l'extrémité ouverte (11) de l'élément tubulaire (1).
7. Installation selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle le matériau de remplissage (M1, M2) a une composition différente : 20 - dans la partie située entre le fond du trou de forage (F) et l'extrémité inférieure (11) de l'élément tubulaire (1), - et dans la partie située entre ladite extrémité inférieure et l'extrémité supérieure (10) dudit élément tubulaire. 25
8. Installation selon la revendication 7, dans laquelle le matériau de remplissage (M1) disposé dans la partie située entre le fond du trou de forage (F) et l'extrémité inférieure (11) de l'élément tubulaire (1), est un coulis obtenu à partir d'un ciment contenant des minéraux argileux, de ciment de haut fourneau et de poudre de quartz. 10 30-15-
9. Installation selon l'une des revendications 7 ou 8, dans laquelle le matériau de remplissage (M2) disposé dans la partie située entre l'extrémité inférieure (11) de l'élément tubulaire (1) et l'extrémité supérieure (10) dudit élément tubulaire, est un coulis obtenu à partir d'un ciment ne contenant pas de minéraux argileux.
10. Procédé pour chauffer et/ou rafraîchir un bâtiment (B), ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - réaliser un trou de forage vertical (F) dans le sol (S), - insérer dans ledit trou de forage au moins un élément tubulaire (1) servant d'armature et reprenant les efforts transmis par la descente de charge dudit bâtiment, ledit élément tubulaire comportant une extrémité supérieure (10) orientée vers le haut et une extrémité inférieure (11) orientée vers le bas, - agencer, à l'intérieur dudit élément tubulaire, des sondes géothermiques (20, 21) et faire circuler un fluide caloporteur dans lesdites sondes, ledit élément tubulaire et lesdites sondes formant un pieu géothermique (P), - connecter lesdites sondes à un échangeur thermique (3) pour chauffer et/ou refroidir ledit bâtiment, se caractérisant par le fait que ledit procédé comprend en outre les étapes suivantes : - réaliser ledit trou de forage à une profondeur supérieure à la longueur dudit élément tubulaire, - ouvrir ladite extrémité inférieure dudit élément tubulaire, lequel élément tubulaire est configuré de manière à reprendre les efforts transmis par la descente de charge dudit bâtiment essentiellement par frottement latéral, - insérer lesdites sondes dans ledit élément tubulaire de manière à ce que lesdites sondes dépassent ladite extrémité ouverte et atteignent le fond dudit trou de forage, - remplir ledit trou de forage d'un matériau de remplissage caloporteur (M1, M2), depuis le fond dudit trou jusqu'à l'extrémité supérieure (10) dudit élément tubulaire.-16-
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel, après avoir inséré les sondes géothermiques (20, 21) dans l'élément tubulaire (1), on injecte le matériau de remplissage (M1, M2) dans le trou de forage (F), y compris à l'intérieur et autour dudit élément tubulaire, l'injection étant réalisée en deux temps de manière à ce que ledit matériau ait une composition différente : - dans la partie située entre le fond dudit trou de forage et l'extrémité inférieure (11) dudit élément tubulaire, - et dans la partie située entre ladite extrémité inférieure et l'extrémité supérieure (10) dudit élément tubulaire.