EGRT (Enhanced Geothermal Response Test)

Un EGRT sert à déterminer en fonction de la profondeur des paramètres thermiques du sol, comme la conductivité thermique et la résistance du forage. Un câble à fibres optiques chauffable est posé le long de la sonde géothermique. Il est ainsi possible de mesurer des profils température/profondeur par des mesures de température distribuées par fibre optique à n'importe quel moment.

Procédure de test

En appliquant une tension électrique de chauffage, le câble est chauffé sur toute sa longueur. Les paramètres thermiques du matériau sont déterminés en fonction de la profondeur en évaluant les courbes température-temps. Avec des temps de chauffage courts, il est possible de déterminer les paramètres thermiques du matériau de remblayage des forages le long du parcours de mesure et de vérifier ainsi la qualité du remblayage. Comme le câble hybride reste en permanence dans le sous-sol, un EGRT peut être répété aussi souvent que nécessaire, même pendant la phase d'exploitation de l'installation.

Le câble chauffant est raccordé à une source de courant à tension constante et la fibre optique est reliée à l'appareil DTS (Distributed Temperature Sensing). La résistance du câble chauffant est ensuite mesurée afin de pouvoir calculer, avec la tension de chauffage, la puissance de chauffage délivrée. L'appareil DTS enregistre les températures absolues le long de la fibre optique. Une fois que la température initiale a été enregistrée, le test de l'impulsion de chaleur peut être lancé.

EGRT-Mobil

 Pour localiser les failles dans le remblai des sondes géothermiques au moyen d'une mesure de la conductivité thermique avec une résolution en profondeur.

L'EGRT-Mobil se compose de trois éléments :

• un câble spécial EGRT-Mobil (câble hybride fibre optique-cuivre) développé à cet effet,
• un dispositif de mesure de la température DTS
• et une unité d'alimentation de laboratoire, qui maintient constante la puissance de chauffage de sortie du câble avec une déviation inférieure à 1 %.

Le câble hybride est inséré dans un tube de la sonde géothermique et drainé jusqu'à l'extrémité de la sonde. Le composant en cuivre du câble hybride est utilisé pour le chauffage et le composant en fibre optique est utilisé pour mesurer le profil de température. Le principe de mesure et la description mathématique sont identiques à ceux de l'EGRT "normal". L'EGRT-Mobile peut être réalisé même dans des systèmes d'échangeurs de chaleur à puits existants avec plusieurs mètres de conduites d'alimentation horizontales.

EGRT courte

Une 'EGRT courte' est réalisée avec le système EGRT mobile. Par rapport aux mesures qui durent plusieurs jours lors d'un 'EGRT normal', l''EGRT court' ne nécessite que quelques heures. L''EGRT court' sert à localiser les défauts dans le matériau de remblayage des sondes géothermiques - défauts dans la cimentation - et à détecter d'éventuels courts-circuits hydrauliques entre différents aquifères.

Procédure de test

La variation temporelle de la résistance du trou de forage est déterminée et trois phases se succédant dans le temps se dessinent.

• La variation de température de la fibre optique est déterminée par les propriétés thermiques du câble hybride dans la première phase (auto-échauffement du câble hybride).
• Dans la deuxième phase, ce sont les propriétés thermiques du "remplissage du trou de forage" qui sont déterminées, lesquelles dépendent des tubes PE remplis d'eau de la sonde géothermique et du matériau de remblayage/cimentation.
• La dernière phase des changements de température n'est pas limitée dans le temps et est déterminée par le matériau entourant le forage (zone d'ameublissement, roche, eau souterraine).

Les défauts dans le remblayage sont caractérisés par la conductivité thermique mesurée (p. ex. air, eau stagnante, eau courante). De très forts contrastes de conductivité thermique peuvent être provoqués par un fort écoulement d'eau souterraine ou par des défauts remplis d'air au-dessus du niveau de la nappe phréatique.

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