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Énergies renouvelables : des solutions devenues pertinentes

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Énergies renouvelables : des solutions devenues pertinentes

Les capteurs sous vide sont systématiquement posés sur toiture, châssis ou le long des façades et pignons aveugles. (Doc. De Dietriech.)

La réduction des besoins de chauffage, due à l’amélioration des performances de l’enveloppe, rend de plus en plus judicieuse l’utilisation des énergies renouvelables et la présence complémentaire d’une régulation fine.

Comme souligne André Pouget qui dirige un Bureau d’études thermiques à Paris, « l’important c’est l’énergie que l’on ne consomme pas ». Cette dernière provient de trois grandes sources :

– une bonne conception de l’enveloppe qui sous-entend l’élimination des ponts thermiques, l’utilisation de vitrages performants, l’emploi d’une isolation conséquente, une recherche aérodynamique de la forme du bâtiment et l’emploi de masques, et une réflexion sur les apports solaires ;

– l’utilisation maximale des énergies gratuites en jouant avec le soleil, le vent et les orientations, mais aussi par l’emploi de systèmes performants, tels que les pompes à chaleur sur l’air extrait ou sur des capteurs enterrés ;

- une gestion fine des consommations par l’emploi d’une régulation et d’une programmation évoluées.

Remarquons qu’il deviendra de plus en plus difficile de séparer nettement conception de l’enveloppe et celle des systèmes de génie climatique dès lors que les bâtiments parviennent à des performances importantes. Le meilleur exemple étant celui des « constructions passives » allemandes qui possèdent une consommation d’énergie inférieure à 20 kWh par m2 et par an pour le chauffage, la ventilation et la production d’eau chaude (1).

Énergie solaire : l’offre technique se multiplie

La production d’eau chaude solaire nécessite un complément d’énergie. 2004 est l’année de la généralisation des solutions complètes : panneaux solaires, ballon de stockage, appoint et régulation sophistiquée pilotent l’ensemble de manière à donner priorité à la production solaire. Les solutions les plus courantes, particulièrement en évidence à Interclima, associent une chaudière gaz ou fioul à des capteurs solaires, ou bien une production d’eau chaude électrique et ces mêmes capteurs. Les chaudières associées à la production solaire sont de toutes natures, l’important revenant à la gestion de l’ensemble. Les premières générations de régulation géraient la chaudière d’une part, la production solaire d’autre part, sans vue générale. Elles ne tiraient pas le meilleur parti possible de l’apport solaire. Pratiquement toutes les marques utilisent des capteurs plans comme De Dietrich, Vaillant, Viessmann, Weishaupt, Wolf, Remeha … Vaillant innove en introduisant à Interclima sa gamme auroTherm à base de capteurs sous vide (des tubes de 3,8 cm de diamètre extérieur). Dans les conditions de tests des normes allemandes, ils peuvent produire 680 kWh/m2 par an. Ils sont accompagnés du régulateur spécifique auroMatic 620, qui gère chauffage et production d’ECS en donnant la priorité au solaire, cette dernière provenant du ballon auroStor (490 l de volume total et 180 l « tank-in-tank »). Les capteurs existent maintenant en plusieurs dimensions, du module de 0,6 m2 (8 tubes, 10 kg) au 1,2 m2 (16 tubes, 20 kg).

Viesmann introduit lui aussi sur le marché français ses capteurs sous vide (Vitosol 200 et 250), avec des surfaces d’absorbeur de 1,2 et de 3 m2. Ce fabricant met également en avant son offre de Gestion technique du bâtiment (GTB) mutualisée pour les installateurs : Vitodata. Il s’agit d’un système de télésurveillance qui consiste d’abord en la mise en œuvre de l’un des régulateurs connectables Viessmann sur le chantier et, ensuite, en une souscription par l’installateur à un abonnement annuel auprès du serveur Viessmann. À partir d’une simple connexion Internet, cela lui donne accès à tous les paramètres de l’installation de son client.

Ciat teste sur le salon un concept inhabituel, « l’eau chaude solaire » : un ensemble pompe à chaleur, capteurs solaires thermiques et stockage d’énergie, avec l’aide de sa filiale Cristopia. C’est un système complet pour produire de l’ECS solaire, avec une Pac en relève.

Régulation : connectée et ouverte

En attendant l’évolution des normes européennes, quatre tendances marquent actuellement la régulation : la généralisation des régulateurs embarqués, la connectivité des matériels, l’emploi quasi-généralisé de protocoles ouverts pour accroître et faciliter l’interopérabilité et une polyvalence croissante des logiciels de supervision.

Tous les constructeurs de générateurs embarquent des régulations évoluées sur leurs appareils. Un générateur avec régulation embarquée devient l’offre de base. Si vous ne voulez pas de régulation, c’est une commande à part. Wesper propose ses nouvelles CAT (Centrales de traitement d’air) avec, au minimum, des interfaces LON ou des régulateurs Carel. Wolf propose régulateurs et interfaces LON. Alors que Vaillant embarque de superbes régulations sur toutes ses chaudières, Ciat propose des régulateurs sur ses nouvelles pompes à chaleurs destinées au chauffage. Si les constructeurs spécialisés proposent toujours de nouvelles gammes de régulateurs non-connectés, elles sont presque systématiquement complétées par une gamme connectable. La nouvelle gamme Synco de Siemens, par exemple, se décline en Synco100 et 200 non-connectés et en Synco 700, connectables au choix à KNX ou à LonWorks. Les fabricants renoncent à leurs protocoles propriétaires au profit de protocoles ouverts : LonWorks le plus souvent, KNX peu à peu, BACnet de manière croissante et Profibus de moins en moins souvent.

Parmi les exposants du salon, Belimo Servomoteurs est fermement partisan de LonWorks, tout comme Wesper ou Trane. Ce dernier ajoute cependant une compatibilité BACnet à ses modules de supervision les plus évolués.

Au-delà de ces technologies, ouvertes mais très orientées vers le monde du bâtiment et des automatismes, les constructeurs adoptent de manière croissante quantité de techniques issues d’Internet et du monde de l’informatique. Les régulateurs et les supervisions gèrent tous le protocole TCP/Ip sur Ethernet, utilisent XML et Soap dans des services Web, etc. Tout cela raccourcit les temps de développement, facilite l’interopérabilité – quand tous les appareils sont sur IP, les interrogations deviennent simples à travers un navigateur – et ouvrent d’importantes possibilités de convivialité dans les interfaces. Les technologies Internet signifient images, liens à cliquer, etc. On trouve désormais des régulateurs avec serveurs Web embarqués, chez Honeywell, Satchwell, Siemens, TAC… Connectés à Ethernet, ils deviennent, avec les autorisations appropriées, interrogeables et modifiables par un navigateur depuis n’importe quel poste dans le bâtiment et avec une connexion Internet, depuis n’importe où dans le monde. Ce qui révolutionne la pratique de la surveillance et du diagnostic à distance, en abaissant leurs coûts de manière très sensible. L’arrivée des technologies Internet et des outils de mutualisation comme Vitodata de Viessmann (un tel système est prévu chez Vaillant) contribuent à rendre les services de surveillance à distance accessibles aux plus petites ­entreprises.

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