Forums des énergies : société, écologie et technologies propres

Comment chauffer entièrement un immeuble avec de l’énergie solaire ?

Le chauffage est la principale source de dépense énergétique de notre pays et pour nous chauffer, nous brûlons principalement des combustibles fossiles non renouvelables tels que des produits pétroliers, du charbon ou du gaz naturel. La combustion de ces produits pose problème car elle est une source de polluants atmosphériques et notamment de CO2 et de méthane, gaz qui contribuent au réchauffement climatique. Pourtant, il existe des solutions alternatives qui permettent de se passer complètement d’énergies fossiles, c’est notamment le cas du système particulièrement innovant proposé par l’entreprise Jenni.



Immeuble lors de la construction. On aperçoit très bien le réservoir qui permet de stocker l'eau chauffée par les panneaux solaires.

Construit en 2007 à Oberburg, une commune du Canton de Bern, l’immeuble Jenni est le premier bâtiment entièrement chauffé à l’énergie solaire. Il a été imaginé par Josef Jenni, un des pionniers de l’énergie solaire en Suisse et comprend 8 appartements. Pour pouvoir se passer d’énergie fossile et être autonome, cet immeuble a été très bien isolé et les constructeurs ont élaboré un système qui stocke de l’énergie en période estivale ou lorsqu’il fait beau. Cette chaleur est ensuite restitué lors des journées les plus froides et sans soleil en hiver.

* Les éléments clés de la construction

Le bâtiment est labellisé Minergie P, cela signifie qu’il répond à une norme encore plus exigeante que celle du Label Minergie ! Pour atteindre cette performance, l’immeuble est isolé par l’extérieur, il possède une ventilation double flux qui limite les pertes d’énergies liées à l’aération et possède également des fenêtres en bois double vitrage qui réduisent les pertes de chaleur et permettent aux logements de bénéficier des apports passifs du soleil.

* La chauffage et l’eau chaude sanitaire

Les 276 m2 de panneaux solaires chauffent l’eau d’une citerne de plus de 200’000 litres. Cette citerne accumule la chaleur lors des périodes de rayonnement important (été…) et restitue l’eau chaude selon les besoins (chauffage, usage sanitaire). Elle rend l’immeuble autonome en énergie pour ces usages. Les premiers bénéficiaires de ce système sont les locataires qui ne paient aucune charge de chauffage et d’eau chaude depuis leur emménagement !

« Oil of Emmental » : au pays de l’Emmental, il n’y a pas que du fromage, il y a aussi de très bonnes idées

L’immeuble solaire a été imaginé par Jenni, un des principaux porteurs du projet « Oil of emmental ». Ce projet vise à rendre ce territoire plus autonome en énergie. En effet, cette région doit actuellement importer près de 90% de ses besoins énergétiques ce qui a un coût économique (160 Millions de Francs par an) et écologique (émissions de gaz à effet de serre). Pourtant, selon les connaissances actuelles, la région de l’Emmental pourrait se fournir à 80% grâce à des énergies locales (bois, méthanisation, solaire…) avec à la clé des emplois locaux et un approvisionnement en énergie en grande partie neutre en CO2.

clasou a écrit :Bonjour
@dedeleco
Tiens je viens de voir ça s c'est pas le même systéme que dlsc https://www.econologie.com/forums/chaleur-d- ... 10828.html ça y ressemble
http://www.actu-environnement.com/ae/ne ... 14158.php4

a+claude

Réseaux de chaleur : le solaire thermique peine à s'implanter

Utilisé pour les besoins en chaleur des installations individuelles, le solaire thermique a des difficultés à intégrer les réseaux de chaleur. Mais la baisse des coûts pourrait changer la donne dans le futur.

En France, les projets d'éco-quartiers se multiplient et s'associent parfois à la mise en place de réseaux de chaleur. Ces derniers sont essentiellement alimentés par de la géothermie, de la biomasse et de la chaleur de récupération, mais n'utilisent que trop rarement le solaire thermique. En effet, cette énergie est avant tout déployée pour pourvoir aux besoins en chauffage de maisons et de bâtiments individuels. Pour préciser les gains ainsi que certains obstacles liés à une utilisation centralisée, l'association Amorce a mené une étude intitulée "Solaire thermique & réseaux de chaleur".

En premier lieu, le recours au solaire thermique dans un réseau de chaleur offre la possibilité d'alimenter des bâtiments mal orientés avec de l'énergie solaire. Par rapport à des installations individuelles ou collectives par bâtiment, cette solution permet également d'optimiser l'efficacité de l'équipement et donc d'assurer une meilleure rentabilité économique, critère de plus en plus recherché. Dans ce cas, l'étude souligne aussi le fait que "les coûts d'installation seront nettement plus faibles pour une seule installation centralisée comparé à plusieurs installations". Par ailleurs, le maître d'ouvrage pourra dimensionner le solaire thermique pour palier les pertes liées à la distribution de chaleur.

Une possibilité de stocker l'énergie solaire produite en été

Des systèmes de stockage moyen et long terme existent également pour éviter le gaspillage de l'énergie produite. "Le stockage inter-saisonnier n'est pas nécessaire pour installer du solaire thermique sur un réseau de chaleur, mais le stockage d'une partie de la chaleur d'été pour l'utiliser lors de la saison de chauffe permet d'augmenter très fortement les taux de couverture possibles des besoins annuels de chaleur par le solaire", précise l'étude de l'association. Ce stockage se fait traditionnellement dans un grand ballon, enterré ou pas, dans des couches aquifères. Afin de limiter les pertes thermiques, il s'effectue dans de grands volumes de l'ordre de plusieurs dizaines de millier de mètres cubes, l'objectif étant de minimiser le rapport entre l'énergie stockée et la surface d'échange. Ainsi, "pour une densité de stockage de 50 kWh/m3, un volume de 60.000 m3 permet de stocker environ 3 GWh, soit les besoins annuels en chaleur d'environ 200 logements moyens ou près de 1.000 logements basse consommation." En Europe, quelques sites ont été équipés de ce type de stockage ce qui a permis de "confirmer la faisabilité et la pertinence technique" de cette solution. D'autres systèmes qui présenteraient des densités énergétiques de stockage supérieures sont également étudiés comme les matériaux à changement de phase ou par des techniques de réaction chimique endothermique et exothermique.

Comme pour la biomasse ou la géothermie, les utilisateurs pourront bénéficier d'une TVA réduite à 5,5 % et les maîtres d'ouvrage d'aides du Fonds chaleur lorsque le réseau intègre plus de 50 % d'EnR. Par ailleurs, le fait de choisir un système solaire thermique diminue "une éventuelle pression locale sur les approvisionnements en bois énergie.

Un coût important et le manque de place comme principaux freins

Malgré ces différents avantages, le développement du solaire thermique pour alimenter les réseaux de chaleur se heurte encore à des obstacles, notamment d'ordre économique. Même s'il a fortement baissé depuis quelques années, le coût d'investissement encore onéreux entraîne des coûts de production au kWh plus élevés que les autres EnR. "Même si la pertinence économique par rapport aux énergies fossiles ou au bois n'est pas encore avérée, cette filière reste un atout pour l'atteinte des objectifs nationaux et permet de plus d'améliorer l'image des réseaux de chaleur", analyse l'étude.

Le manque de place peut également être un handicap, l'implantation de centrales solaires thermiques et de systèmes de stockage nécessitant des espaces importants. De plus, aucun texte dans les documents d'urbanisme ne précise pour l'instant les zones utilisables à cet effet. Enfin, "l'installation de solaire thermique raccordée directement au réseau de chaleur nécessite un réseau basse température, ce qui limite son développement sur les réseaux existants en France, généralement conçus pour fonctionner à température élevée", note l'association Amorce. Des nouveaux capteurs solaires (plans haute température, à tubes sous vide et à concentration) fournissant des niveaux de température plus élevés ont été développés, mais ils restent nettement plus chers à l'achat.

Article publié le 21 Novembre 2011

Clément Cygler

Un premier réseau français alimenté en solaire thermique D'ici l'été 2012, le futur éco-quartier de Vidailhan à Balma (31), dans la banlieue de Toulouse, sera équipé d'un réseau de chaleur alimenté par une centrale de production énergétique combinant des capteurs solaires haute température et de la biomasse. Conçue et exploitée par Cofely, une filiale de GDF Suez, cette installation fournira 80 % des besoins énergétiques des 1.200 logements et évitera l'émission de plus de 1.000 tonnes de CO2 par an. La centrale solaire thermique de Balma comportera 800 m² de capteurs qui fourniront environ 15 % des besoins de chaleur, soit 50 % de l'eau chaude et 5 à 10 % du chauffage. La puissance installée en solaire devrait être de l'ordre de 350 kWc pour une production thermique de 500 à 600 MWh par an. Ce projet est estimé à 3,7 millions d'euros, en partie subventionnée par l'Ademe.

Christophe a écrit :Bel article, merci Clasou ! Enfin la France s'y met ! Ca va être le jubilé de dédé !

A copier dans le sujet de dedeleco : https://www.econologie.com/forums/chaleur-d- ... 10828.html

Le passage particulièrement intéressant est le suivant :

Ainsi, "pour une densité de stockage de 50 kWh/m3, un volume de 60.000 m3 permet de stocker environ 3 GWh, soit les besoins annuels en chaleur d'environ 200 logements moyens ou près de 1.000 logements basse consommation." En Europe, quelques sites ont été équipés de ce type de stockage ce qui a permis de "confirmer la faisabilité et la pertinence technique" de cette solution. D'autres systèmes qui présenteraient des densités énergétiques de stockage supérieures sont également étudiés comme les matériaux à changement de phase ou par des techniques de réaction chimique endothermique et exothermique.

Quelques analyses à comparer avec mon installation https://www.econologie.com/forums/photos-mai ... t5283.html ou celle ci: https://www.econologie.com/forums/une-maison ... t5233.html

a) 3 GWh pour 200 logements = 15 000 kWh par logement = 1800 L de mazout avec 80% de rendement installation
b) 2 GWh pour 1000 logements = 360 L de mazout équivalent = 2 à 3 stères de bois (c'est peu mais réalisable: on est à 4-5 dans les ardennes)
c) 60 000 m3 (d'eau??) pour 1000 logements basse énergie correspond bien à 70 m3 pour 1 logement (ce que j'ai)
c) 50 kWh / m3 = 180 MJ / m3 = estimation d'un delta de 43°C sur de l'eau (c'est assez élevé car cela sous entend un stockage à plus de 70°C pour avoir une énergie utile "basse T°" à au moins 30°C)
d) matériaux à changement de phase = bonne idée mais investissement (beaucoup) plus lourd, lire ce sujet: https://www.econologie.com/forums/stocker-de ... t7421.html

A suivre...

Christophe a écrit :

clasou a écrit :Sauf erreur dans les chiffres,suite a la catastrophe ,au japon.
Les suisses ont fait passer de 100 a 200 millions d'euros ,les aides pour l'isolation passive ,(mur et toit).
a+claude

Obamot doit pouvoir nous renseigner à ce propos...