Commercialisé par ArcelorMittal, SolarStyl est un système de châssis monté en usine pour la réalisation de toitures, verrières ou vérandas PV. (Doc. ArcelorMittal) Hall 1 Stand J 16.
Alors que les bâtiments « basse consommation » deviennent la norme, les équipements techniques font leur révolution. Demain, le photovoltaïque produira également de la chaleur, voire du froid, chaudières et Pac conjugueront leurs atouts, tandis que les VMC devront assurer les débits hygiéniques, sans nuire à la performance thermique du bâtiment. Polyvalents, ces équipements permettront d’inscrire les bâtiments dans des réseaux énergétiques de plus en plus communicants.
Sous l’impulsion des pouvoirs publics, l’industrie photovoltaïque a développé de nombreux systèmes intégrés au bâti, à l’image de la toiture « Roto Sunroof ». Plus qu’un mode de production d’électricité, le module PV est devenu un élément de construction à part entière.
Depuis l’entrée en vigueur d’un tarif d’achat incitatif, et malgré des réductions successives, l’offre s’est progressivement étoffée sur ce segment. Plusieurs exposants en témoigneront, à l’instar d’AGC Glass France, qui propose un système photovoltaïque en façade vitrée. Conçu en partenariat avec Tenesol, (via une filiale dédiée), ce système, appelé « SunEwat XL », se compose de modules de verre feuilleté avec cellules photovoltaïques polycristallines interconnectées formant un système intégré au bâtiment. Particulièrement destinées aux bâtiments du tertiaire, ces baies photovoltaïques sont dimensionnées sur mesure, selon les besoins de chaque projet. Les « tuiles » photovoltaïques, qui ont fait florès dès 2007-2008, ont dû observer les nouveaux critères d’intégration au bâti prescrites par le CEIAB.Une liste des systèmes considérés comme « intégrés » au bâti figure sur le site Internet de cette commission sous tutelle de l’Ademe et du Cstb (www.ceiab-pv.fr). Deux types de systèmes y sont répertoriés : ceux à « intégration renforcée » et ceux à « intégration simplifiée ». Ce distinguo repose sur les règles d’intégration édictées par l’arrêté du 4 mars 2011. Parmi les systèmes présentés à l’occasion de Batimat, le Roto Sunroof, proposé par Roto Frank, est inscrit sur la liste dans la catégorie « intégration renforcée ». Il réunit capteurs photovoltaïques, thermiques et fenêtres de toit.
Récupération de chaleur
Élément de construction et producteur d’électricité, le module photovoltaïque est sans cesse amené à développer de nouvelles fonctionnalités pour optimiser son rendement énergétique global. Souvenons-nous en l’espèce du système développé par Systaic, primé d’un Batimat d’Or lors de la dernière édition, qui proposait de valoriser la chaleur en sous-face des panneaux pour produire un appoint de chauffage ou de rafraîchissement à l’aide d’un système thermodynamique. L’idée continue de faire son chemin, à l’image du kit « hybride » photovoltaïque et thermique PV-T Universel, présenté par la société ABCD International, implantée à Grigny (91), en région parisienne. Ce kit de 3 kWc inclut des capteurs « hybrides » PV-TU. En effet, s’ils reprennent la technologie des modules SIPV, inscrits dans la liste des systèmes à intégration renforcée du CEIAB, ils sont complétés à leur face inférieure par des collecteurs en aluminium. C’est par ces collecteurs qu’est valorisée la chaleur du rayonnement solaire, ainsi que celle émise par les cellules PV. Comme dans un système solaire thermique, ces calories sont captées par un circuit primaire à base de glycol. Elles sont alors transmises, via un échangeur thermique, à une pompe à chaleur monobloc réversible, ayant l’aspect d’une tour intégrant en son sein un ballon tampon. Associée à cette tour, une unité extérieure a été prévue pour décharger le surplus de chaleur vers l’extérieur en période estivale. Selon son dimensionnement, la Pac délivrera en « chaud » 7, 9 ou 11 kW et en « froid », 7, 9 ou 12 kW de puissance nominale. Selon ABCD, le bénéfice est double, puisque ces calories « gratuites » permettent d’optimiser le fonctionnement de la Pac, ainsi que le rendement des modules PV, à hauteur de 15 %. Systovi dispose d’un kit reposant sur un principe similaire visant à valoriser la chaleur de rayonnement solaire. Plusieurs différences sont à noter toutefois par rapport au précédent. Contrairement au PV-T U, c’est un système purement aéraulique, et non thermodynamique, qui est mis en jeu. Autre spécificité : la toiture solaire, majoritairement composée de capteurs PV de la gamme Systo étanche Optima, comprendra également des « capteurs solaires à air », avec absorbeur en aluminium, exclusivement dévolus à la récupération de chaleur. Ces capteurs, ainsi que les modules PV seront raccordés à un réseau de gaines de 125 mm de diamètre chargées de conduire l’air chaud en leur face inférieure vers un premier caisson aéraulique. Ce caisson collecteur alimentant à son tour, via une gaine de 160 mm de diamètre, un module de ventilation. Installé en plénum, ce module prendra part aux besoins de chauffage au sein du logement par des diffuseurs plafonniers ou muraux. En option, une variante du module de ventilation participera à la préparation d’eau chaude sanitaire, en association avec un ballon d’accumulation idoine, prévu dans les accessoires du kit. D’autres solutions seront à découvrir ou redécouvrir sur Batimat. Tel SolarStyl, commercialisé par ArcelorMittal, particulièrement indiqué pour la réalisation de verrières photovoltaïques. Il associe une structure porteuse composée de rails en acier inoxydable et de vitrages photovoltaïques à cellules cristallines ou amorphes. De fait, SolarStyl convient bien aux atmosphères corrosives et peut être posé en zone cyclonique. Pour plus de simplicité, la structure porteuse peut être préassemblée en usine, avant sa mise en œuvre, en toiture comme en façade. Le système jouit d’un Pass’Innovation. Côté « tuiles », la société Francewatts présentera un kit comprenant une structure porteuse en fibre de verre et composite traités anti-UV à fixer directement sur charpente, sur lequel sont rapportés des capteurs sans cadre aluminium. Le système d’intégration facilite la ventilation des capteurs, afin de ne pas nuire à leur rendement.
Stockage d’électricité et autoconsommation
Si la filière française du photovoltaïque a été secouée par les revirements successifs des pouvoirs publics en matière réglementaire, les professionnels semblent désormais explorer d’autres voies. L’une d’elles consiste à proposer des systèmes photovoltaïques sortant de la logique de l’injection au réseau et du dispositif d’obligation d’achat, en privilégiant la consommation in situ. Déjà encouragée en Allemagne par un tarif spécifique, l’auto-consommation serait en passe de s’affirmer de ce côté-ci du Rhin sous quelques années. Pour y parvenir, les fabricants auront à résoudre la question du stockage d’électricité en produisant des batteries à coût maîtrisé. Une offre industrielle se profile à l’horizon, et Batimat devrait en donner l’illustration. Ainsi Schüco étrennera son nouveau concept, Energy3, un kit comprenant des capteurs photovoltaïques (à base de cellules en silicium amorphe) associés à une « tour » qui intègre l’onduleur de l’installation, ainsi que la batterie de stockage lithium-ion, d’une capacité comprise entre 5 et 10 kWh/jour. La tour comprend également un organe de régulation permettant à l’installation photovoltaïque de procéder, soit à l’injection du courant au réseau de distribution public, soit à sa consommation au domicile, soit encore à son stockage afin de le restituer lorsque le coût du kWh est le plus élevé. Cet organe de régulation prend en effet en compte un certain nombre de critères : le prix de l’électricité en temps réel ; les conditions météo et le tarif d’achat de l’électricité d’origine photovoltaïque.Sur Batimat, un prototype couplant solaire photovoltaïque et thermique (également avec une armoire de stockage) sera en démonstration sur le stand de Schüco.La fin de l’année 2011 sera consacrée à des field-test, précise le fabricant.
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