FORMATION  
Install Magazine 994 – novembre 2023

Évènement final du projet Koeling 2.0

Étude sur le refroidissement économe en énergie à l’aide de systèmes hydroniques

Le refroidissement de confort a une image défavorable dans notre pays. Quand la presse grand public parle de climatisation, par exemple lors d’une canicule, le terme ‘énergivore’ y est invariablement associé. L’idée selon laquelle un refroidissement de confort est inutile dans une maison bien conçue est encore trop répandue. Si on observe les unités extérieures ici et là dans le paysage urbain, on peut en conclure que, soit cette affirmation est incorrecte soit nos architectes sont incapables de fournir un bon concept. Partant du constat que le refroidissement de confort est un élément indissociable des pratiques de construction, des recherches sont menées sur la manière de garantir un confort efficient en été. Les résultats du projet Koeling 2.0, abordant ce thème, ont été présentés à la Thomas More Hogeschool à Geel.

Conditions fluctuantes

Un certain nombre de développements rendent la vision traditionnelle du refroidissement inapplicable. L’introduction d’exigences en matière de performance énergétique génère des habitations mieux isolées et plus étanches à l’air. Pour créer une ambiance agréable, les maisons sont dotées de grandes fenêtres souvent orientées vers le sud ou l’ouest. En été, cependant, les apports solaires sont piégés dans les habitations mieux isolées. De plus, les apports solaires augmentent chaque année suite au réchauffement climatique. Il suffit de jeter un oeil sur les dernières années pour constater que les étés durent plus longtemps et sont plus ensoleillés. Le besoin d’un refroidissement se fait donc effectivement ressentir.

Cependant, il ne faut pas négliger l’efficacité énergétique dans le contexte du refroidissement. Le principe du Trias Energetica s’applique ici aussi: tout d’abord, la demande de refroidissement doit être aussi faible que possible. Dans les habitations, il s’agit de limiter principalement l’ensoleillement. Ensuite, il faut couvrir autant que possible la demande avec des sources durables, comme la ventilation nocturne ou les systèmes sol-eau. Ce n’est qu’en cas d’échec que le refroidissement actif est avancé.

Refroidissement hydronique

Cette vision a conduit au projet de recherche Koeling 2.0 rassemblant la Thomas More Hogeschool, Buildwise et l’Université d’Anvers. L’objectif était de savoir s’il existe des manières de refroidir plus efficientes et plus respectueuses de l’environnement. Le point de départ est que les maisons sont pratiquement toujours équipées d’un système de chauffage central à eau. Suite à la transition énergétique, de plus en plus d’installations sont raccordées à des pompes à chaleur, donc des appareils pouvant fournir un refroidissement actif ou passif. Il était donc intéressant d’examiner si ce système pouvait également offrir du confort en été. Les résultats du projet ont été présentés lors de l’événement final à la Thomas More Hogeschool à Geel.

Instruments pratiques

Le projet avance un certain nombre d’instruments pratiques pour la sélection et le dimensionnement, qui sont présentés sur le site web correspondant. Tout d’abord et surtout, il y a un outil qui permet de comparer les différents systèmes de refroidissement. Cet outil provient du projet précédent SCoolS. Il y a ensuite un outil pour estimer la charge de refroidissement d’une habitation, pièce par pièce. Nous avons déjà abordé cette question dans un numéro précédent. Une estimation globale de surchauffe d’une habitation ne veut en effet pas dire grand-chose. Bien souvent, le problème se limite à quelques pièces sensibles, comme les greniers. Cet outil peut déterminer où se situe le risque de surchauffe et son ampleur. Il est alors possible de prendre des mesures ciblées, comme une protection solaire supplémentaire. Les apports solaires dans une habitation augmentent en effet la demande de refroidissement. Réduire le rayonnement solaire avec une protection solaire et/ou un ombrage par un débord de toit a une grande influence et peut même réduire de moitié le besoin en refroidissement.

 

Le site web propose trois guides utiles : le premier s’intéresse aux raisons du refroidissement de confort, le second compare les différents systèmes à eau et le troisième donne un aperçu des différents systèmes de production.

 

Retour d’expérience

La présentation à la Thomas More Hogeschool proposait également des contributions d’expériences issues de la pratique, comme le projet De Laar à Geel, qui applique le stockage frigorifique et calorifique (SFC). Il s’agit d’extraire de l’énergie du sol pour la restocker dans la nappe phréatique. Ici, tous les utilisateurs du site sont raccordés à un réseau thermique alimenté par des forages de puits. Le réseau sert de source calorifique pour les pompes à chaleur individuelles dans les bâtiments ou de source frigorifique pour le refroidissement passif. Compte tenu de la faible température du réseau et de son utilisation pour le chauffage et le refroidissement, le terme ‘réseau de chaleur’ est moins approprié, on parle plutôt de réseau thermique neutre.

 

Suite aux faibles régimes, les pertes calorifiques dans la tuyauterie de circulation sont limitées et des tuyaux PE peuvent suffire, ce qui rend l’ensemble moins onéreux. Le concept est appelé réseau de chaleur de cinquième génération. Pour la gestion du système, il est avantageux que le réseau soit utilisé tant pour le chauffage que le refroidissement: le sol est alors régénéré par la chaleur estivale. Voilà pourquoi le refroidissement est gracieusement offert aux résidents. Comme la demande frigorifique reste inférieure à la demande calorifique, il est logique d’inciter les utilisateurs à refroidir autant que possible pour garantir l’équilibre thermique.

 

Dans le cadre du projet Koeling 2.0, quatre habitations ont fait l’objet de mesures. Il s’agit de types différents avec des systèmes de distribution variés et des exigences de confort diverses. Il est donc difficile de tirer des conclusions générales. Les mesures d’une maison traditionnelle dotée d’une installation géothermique montrent notamment que la combinaison d’une protection solaire et d’un refroidissement hydronique s’avère suffisant pour garantir le confort. Une autre observation est que l’humidité de l’air est un facteur limitatif du fonctionnement du refroidissement hydronique. Comme il faut éviter la formation de condensation – contrairement à un système DX, par exemple – il peut arriver que l’installation ne puisse pas fournir de capacité suffisante en cas de journées chaudes et humides. Cela limite également le fonctionnement des ventilo-convecteurs sans condensation qui peuvent faillir dans de telles conditions.

Table ronde

La présentation s’est terminée par une table ronde avec Marijke De Meulenaer (Veka), Jan Hoogmartens (Viessmann), Patrick Van Beeck (Daikin) et Jonas Cleiren (Noven) et un état des lieux actuel et futur. Nous en retenons que le politique a plus pris conscience que le refroidissement fait partie intégrante du confort, mais il doit être aussi économe que possible sur le plan énergétique. Toutefois, il faudra encore patienter avant que cette prise de conscience ne se traduise en des règles concrètes, notamment parce que cela doit se faire en concertation avec les trois régions. Le secteur argumente, lui, que le fonctionnement réversible ne devrait plus être un problème, en particulier dans les nouvelles constructions où la pompe à chaleur devient la norme. Les bâtiments deviennent évolutifs pour un surcoût négligeable.

Par Alex Baumans

www.duurzamekoeling.be