L'aéroport d'Arlanda récupère les calories des eaux de l'aquifère Brunkebergsåsen pour alimenter son réseau de chaleur

Avec plus de 18 millions de voyageurs transitant chaque année par ses portes, l'aéroport d'Arlanda est une plaque tournante importante du trafic aérien scandinave. Situé à environ 40 km au nord de Stockholm, Arlanda est également le plus grand lieu de travail de Suède, employant quelque 15 000 personnes. Sa surface totale couverte est de 450 000 m² et ses besoins en énergie équivalent à ceux d'une ville de 25 000 habitants.

Lorsque l'aéroport d'Arlanda a décidé d'optimiser son efficacité énergétique, l'un des principaux facteurs de réussite a été le recours au Stockage Souterrain d'Energie Thermique, un projet pour lequel Alfa Laval a été sélectionné pour fournir les échangeurs de chaleur.

Les aéroports consomment énormément d'énergie, en particulier dans les pays nordiques, où celle-ci est nécessaire pour refroidir et chauffer les installations. Les gains en coûts mais également en CO₂ sont considérables.

Brunkebergsåsen, le plus grand aquifère du monde

L'aéroport d'Arlanda est situé sur une crête rocheuse géante appelée Brunkebergsåsen. À 15-25 mètres sous la surface de cette crête, enfoui sous des couches isolantes de gravier, de sable et de rochers, se trouve le plus grand lac souterrain connu à ce jour.

Il contient environ 600 000 m3 d'eau et sert depuis 2009 de réservoir géant pour le système de chauffage / refroidissement de l'aéroport d'Arlanda.

Fonctionnement de la technologie UTES

Arlanda utilise la technologie UTES pour alimenter son réseau de chauffage. UTES signifie Underground Thermal Energy Storage ou Stockage Souterrain d'Energie Thermique en français, et elle est encore appelé ATES pour Aquifer Thermal Energy Storage.

Le principe est simple : un aquifère existant stocke l'eau à une température donnée pour une utilisation ultérieure de ses calories. 

Ainsi pendant l'été, l'eau froide qui est stockée dans le sous-sol est pompée pour alimenter le réseau de refroidissement urbain de l'aéroport. Au fur et à mesure que l'eau froide circule dans le système de l'aéroport, elle se réchauffe au contact de la température qui règne dans l'aéroport. Lorsqu'elle retourne dans l'unité de stockage de l'aquifère, sa température est ainsi d'environ 20°C.

Brunkebergsåsen compte plusieurs unités de stockage d'eau souterraine, divisées en sections chaudes et froides.

Cette eau chauffée est ensuite réinjectée sous terre dans une zone chaude, où elle restera jusqu'à l'hiver, sa température étant préservée. Elle sera alors repompée dans le réseau de l'aéroport, afin par exemple de faire fondre la neige sur les aires de stationnement des avions et pour préchauffer l'air de ventilation des bâtiments.

En d'autres termes, les aquifères font office de gigantesques bouteilles thermos et les pertes thermiques sont très faibles. 

La technologie aquifère pour la récupération de la chaleur et du froid existe depuis plus de 25 ans, mais n'avait jamais été utilisée à une telle échelle qu'à l'aéroport de Stockholm-Arlanda.

Des économies d'énergie considérables

Le système de chauffage et de climatisation de l'aéroport d'Arlanda est un projet modèle, qui génère des économies d'énergie considérables : les refroidisseurs et les pompes à chaleur sont éliminés, tout comme les combustibles fossiles.

Depuis la mise en service du système en 2009, les économies d'énergie totales annuelles atteignent le niveau calculé de 19 GWh.

Cela équivaut à la consommation énergétique annuelle de 2 000 maisons individuelles de taille moyenne.

D'un point de vue environnemental, c'est un gain important. En outre, près de 7 000 tonnes d'émissions de CO2 ont été éliminées chaque année.

Des échangeurs de chaleur à plaques pour récupérer les calories de l'eau

Les échangeurs de chaleur qui alimentent le système de l'aéroport d'Arlanda, un T20 et deux TL35 Alfa Laval, sont des géants : ils pèsent 9 tonnes chacun.

La technologie des échangeurs constitués de plaques est extrêmement efficace d'un point de vue thermique. Ils sont capables de récupérer et échanger aisément les calories de l'eau pompée depuis la nappe souterraine. Cette technologie a pour nom la valorisation de la chaleur excédentaire et Alfa Laval dispose d'une expertise hors norme en la matière.

Le montage sur châssis est d'autre part parfaitement adapté à la gestion d'une eau chargée et fortement encrassante, car il est relativement simple et rapide de démonter les plaques afin de les nettoyer.

Les 3 échangeurs à plaques sont par conséquent une pièce maîtresse de l'efficacité énergétique du système de chauffage et refroidissement d'Arlanda.

Pour l'installateur Malmberg Water AB, ce choix s'est imposé naturellement. Magnus Borneke, directeur commercial chez Malmberg Water AB, explique :

C'était une question de confiance. Alfa Laval avait déjà réalisé un certain nombre d'installations à l'aéroport.

Kenth Arvidsson est le PDG d'Arlanda Energy, un département de l'opérateur national suédois des aéroports Swedavia. Il gère l'utilisation rationnelle de l'énergie sur le site de l'aéroport. En 2009, son organisation a été sélectionnée pour le Stora Miljöpriset, prix suédois de renom récompensant les mesures efficaces visant à réduire l'impact environnemental d'une activité.

L'aquifère est un facteur de réussite majeur et les échangeurs de chaleur ont très bien rempli leur mission. Nous travaillons en toute confiance avec Alfa Laval, car cette entreprise possède une grande expérience et met tout en œuvre pour offrir le meilleur.

Lire "The world's largest aquifer storage unit supplies energy to the airport" sur le site de l'Arlanda (en anglais)

Nous vous invitons à contacter nos experts pour obtenir des réponses détaillées à vos questions.

Contacter nos équipes