Bi-energie
Sommaire
Bi-énergie : thermique et photovoltaïque
Description sommaire
Le chauffage de l’air est assuré par la récupération de la chaleur prise par l’air pendant sa circulation derrière les panneaux photovoltaïques. L’hiver, cet air chaud permet de préchauffer l’air soufflé dans la maison par l’intermédiaire d’une ventilation double flux (ou VMC). Tandis que l’été, cet air est évacué à l’extérieur afin de limiter le réchauffement des parois et donc de la maison. Ce procédé permet également d’assurer une température sous les panneaux photovoltaïques, plus faibles donc plus favorables à de bons rendements.
Définir l’écotechnologie :
Ce procédé permet à la fois de valoriser l’énergie solaire de deux manières : thermique et électrique. Le thermique apporte à la fois un confort dans la maison et améliore le rendement des panneaux photovoltaïques. On économise ainsi sur les consommations de chauffage l’hiver, de climatisation l’été et on améliore la production d’énergie électrique. De plus le procédé permet de récupérer les déperditions thermiques l’hiver et d’évacuer la chaleur l’été.
Revêtement extérieur métallique pour une meilleure intégration en façade pour les bâtiments commerciaux, industriels et tertiaires par rapport au vitrage sur les panneaux solaires classiques.
L'air circulant entre la façade et le revêtement métallique est forcé à remonter sous l'effet d'une dépression créée par un ventilateur situé sur la toiture ou dans les combles. Par l'intermédiaire de registres, l'air est dirigé soit à l'intérieur du bâtiment (en hiver) soit rejetté à l'extérieur (en été) via une bouche d'extraction.
L'utilisation de cette technologie requiert une surface en façade importante pour des volumes à conditionner importants donc bien adaptée aux industriels, rénovation d'immeubles, agriculture (séchage solaire) ou encore bâtiments militaires.
Avantages/Inconvénients
- Réduction importante des factures de chauffage 20 à 50% sur consommations de combustibles.
- Retour sur investissement rapide.
- Air chauffé entre 16 et 38°C au dessus de la température ambiante extérieure lors de journées ensoleillées.
- Peu de maintenance et durée de vie typique de plus de 30 ans.
- Amélioration du rendement des capteurs photovoltaïques.
- Baisse non négligeable des émissions de CO2 (si la technologie remplace un système de chauffage utilisant combustibles fossiles).
- Difficilement applicable à l'habitat
Dimensionnement
L'installation de panneaux doit répondre à l'aspect esthétique du bâtiment imposé par l'architecture environnante. La surface de façade recouverte doit être dimensionnée de façon à répondre aux besoins thermiques du bâtiment. Le dimensionnement du ventilateur est quant à lui réalisé par rapport aux débits de renouvellement d'air imposé par la réglementation associé au type de bâtiment considéré (bâtiment agricole, tertiaire, entrepôt...)
Coûts d'investissements, de maintenance
Les coûts d’investissement des panneaux avoisinent les 100 euros du m² pour les installations de plus de 200 m² et 120 euros du m² pour les installations de 100 à 200 m². A cela il faut rajouter environ 1300 euros pour les dessins d’ingénierie. Les coûts de maintenance se limitent à l’entretien du ventilateur.
Etude de cas sur un projet au Canada concernant un bureau de recherche en bio-technologie mené par l'entreprise Solarwall :
Pour 293 m² de panneaux Solarwall :
- 735 GJ d'énergie fournie par an
- 55 tonnes de CO2 économisées
- Economies estimées à 7,5 € par jour sur la facture de chauffage d'après les prix des combustibles de 2007
Réglementation
Débit minimal de renouvellement d'air dans des bâtiments tertiaires :18 m3/h par occupant.
Pour les cas plus spécifiques (entrepôts avec locaux contenant des produits toxiques...ect), se référer aux réglementations en vigueur.
