Lorsque le service des parcs nationaux des États-Unis a conçu le pavillon de vente au détail de Liberty Island, d'une superficie de 6 700 pieds carrés, qui devait ouvrir en 2010 à côté de la Statue de la Liberté, l'agence fédérale a rapidement reconnu l'importance d'apporter une source d'énergie alternative au pavillon de verre conçu pour accueillir les visiteurs à leur arrivée sur Liberty Island, à New York.
Alors que l'Agence américaine pour la protection de l'environnement considère l'énergie géothermique comme une source d'énergie efficace sur le plan énergétique, propre sur le plan environnemental et rentable, la logistique associée au forage d'un puits géothermique sur l'un des sites les plus visités du pays pourrait interrompre le flux des plus de quatre millions de touristes qui se rendent sur l'île chaque année.
P.A. Collins Consulting Engineers a conçu un puits de 1 550 pieds de profondeur et de 10 pouces de diamètre à colonne fixe. Pour les matériaux du tube plongeur et du tuyau de descente, les ingénieurs ont spécifié un PVC durable et résistant à la corrosion, ce qui a permis à l'entrepreneur Connecticut Wells de choisir le tubage de puits en PVC Certa-Lok® et le tuyau de descente en PVC Certa-Lok® de Westlake Tuyaux et Raccords.
Les Tuyaux de Tubage et de Descente en PVC Certa-Lok® utilisent la conception éprouvée de Westlake Tuyaux & Raccords pour minimiser le temps d'installation en formant instantanément un joint à pleine résistance, quelles que soient les conditions météorologiques. De plus, l'assemblage des longueurs de Tuyaux ne nécessite pas de solvants, de soudure à l'arc ou de fixation de vis de renforcement.
"Certa-Lok réduit généralement le temps d'installation d'environ 60 pour cent par rapport aux tubages de puits et aux tuyaux de descente traditionnels en PVC à bout arrondi", déclare Anthony Ganio, président de Puits Certa-Lok®. "De plus, il n'est pas nécessaire de coller et d'apprêter les deux extrémités, d'insérer des vis et d'attendre que le tout prenne pendant l'assemblage du joint, comme c'est le cas avec les Tuyaux en PVC normaux. Le Certa-Lok s'assemble aussi vite que les cannelures"
Connecticut Wells a commencé le forage à l'aide d'une foreuse REICHDrill T-650 W. La partie supérieure du forage était constituée de 17 pieds de sable et de gravier, avec une roche mère solide rencontrée à 18 pieds. L'équipe a installé un tubage en acier de 10 pouces jusqu'à une profondeur de 80 pieds pour sceller les matériaux non consolidés et les cimenter en place.
À l'aide d'un marteau à percussion pneumatique, l'équipe a foré à travers le substrat rocheux dans un diamètre de 9-7/8 pouces jusqu'à une profondeur de 260 pieds. Le trou a été avancé en huit pouces de diamètre jusqu'à 1 150 pieds et en six pouces de diamètre jusqu'à 1 550 pieds. L'équipe a rencontré des eaux souterraines à des profondeurs allant de 690 pieds à 1 330 pieds. Pour maintenir la vitesse de forage et garder le trou exempt de déblais, l'équipe a utilisé un compresseur auxiliaire et un compresseur de surpression Hurricane® en plus de l'ensemble d'air monté sur la foreuse.
Le forage du puits géothermique de Liberty Island a duré cinq jours. Une fois le forage terminé, Connecticut Wells a retiré les outils du puits et a installé 260 pieds de tubage en PVC Certa-Lok de six pouces et 1 290 pieds de tubage en PVC Certa-Lok de quatre pouces pour le tube plongeur du puits.
L'équipe a terminé le projet en installant une pompe submersible dans le tube d'immersion et en raccordant 200 pieds de Tuyaux de Descente Certa-Lok® en PVC de 3 pouces pour fournir une ligne de retour.
Aujourd'hui, la nappe phréatique située sous la Statue de la Liberté s'écoule à un débit de 120 gallons par minute dans le puits de forage et pénètre dans le tube d'immersion par des perforations situées à 1 500 pieds. Elle remonte ensuite jusqu'à la pompe et circule à nouveau dans les pompes à chaleur du Liberty Island Retail Pavilion. En hiver, les pompes à chaleur prélèvent la température de l'eau à 55 degrés et renvoient l'eau froide dans le sol. Pendant les mois les plus chauds, le système inverse le flux car la pompe transfère la chaleur du bâtiment à l'eau utilisée et la renvoie dans le sous-sol.
"Ce type de puits géothermique est typique des installations commerciales où un grand système est présent mais où la surface ne permet pas d'avoir un champ de puits plus grand", a déclaré Ganio. "Grâce à une bonne planification, tout ce qui a trait au projet s'est déroulé sans problème. Notre équipe a terminé le travail sans perturber le flux de touristes ni nuire à leur expérience dans ce cadre historique"
