FÉDÉRATION
Install Magazine 998 – mai 2024

Prix Marcel Herman pour une étude sur les PCM

L’Atic, l’association des techniciens HVAC, attache beaucoup d’importance à la formation des prochaines générations. Le Prix Marcel Herman a précisément été créé afin d’encourager des étudiants prometteurs. Ce prix est attribué à un travail de fin d’études méritoire dans le domaine CVC. Deux prix ont été décernés, un pour les masters académiques et un pour les bacheliers professionnels. Les travaux de fin d’études sont traditionnellement présentés après le déroulement de l’assemblée générale de l’association. Les vainqueurs de cette année sont Basile Chaudoir pour son étude sur l’utilisation des PCM dans les plafonds climatiques et Jacques Colin pour une étude sur des systèmes compacts de réutilisation des eaux grises.

Utilisation des PCM dans des plafonds climatiques

Les PCM (Phase Change Materials) sont clairement sous les feux des projecteurs. Il s’agit d’une méthode pratique pour stocker de la chaleur, qui permet d’utiliser la technologie pour gérer les pics de charge. À mesure que la consommation d’électricité pour le chauffage et la climatisation augmentera, il sera de plus en plus important de pouvoir lisser les pics dans la demande. Une meilleure répartition des besoins en chauffage et en refroidissement peut permet aux installations de fonctionner plus efficacement et d’éviter la congestion du réseau.

Jusqu’à présent, les PCM étaient plutôt une application de niche peu connue. Il est donc nécessaire de disposer de données concrètes sur lesquelles fonder une conception. Tel était précisément le but de l’étude de Basile Chaudoir de l’Université de Liège. Celle-ci se compose de deux parties. D’un côté un dispositif expérimental destiné à vérifier si les PCM peuvent générer une consommation plus faible et un confort accru dans les plafonds climatiques, et de l’autre une analyse avec la méthode des éléments finis de manière à créer un modèle de simulation. Le dispositif expérimental a été réalisé à la DTU (Danemark), qui possède déjà une grande expérience des PCM.

L’une des conclusions de ces expériences est que l’utilisation de PCM (dans ce cas, de la paraffine avec un point de fusion de 24°C) peut effectivement conduire à un bon confort, y compris avec des charges thermiques plus élevées. Afin de simuler le fonctionnement d’un panneau, une section en 2D a été modélisée et validée. Ce faisant, une modélisation précise à 100 % n’a pas été possible, mais l’écart était faible et ne s’est produit que dans quelques situations, de sorte que l’approche s’avère utilisable dans la pratique pour des simulations.

Politique énergétique européenne

Comme à l’accoutumée, un orateur principal fut invité ; il s’agissait cette fois de Ruud Kempener, de la direction générale de l’énergie de la Commission européenne. Il a donné un aperçu de la politique énergétique européenne de ces dernières années, un domaine dans lequel il s’est passé beaucoup de choses. Il y a bien entendu la transition énergétique et la voie vers la neutralité carbone. Mais il y a également la guerre en Ukraine qui a bouleversé tout l’approvisionnement de l’Union européenne. De manière générale, le secteur a bien digéré ces perturbations. La dépendance au gaz russe a fortement diminué, et elle continuera de baisser à mesure que les contrats en cours arriveront à terme. Les réserves de gaz sont par ailleurs bien remplies, ce qui engendre une certaine stabilité sur le marché, notamment au niveau des prix.

Pour l’avenir, la première priorité consiste à garantir l’approvisionnement en énergie pour l’hiver 2024/25. La situation initiale de l’Europe en la matière est assez positive. Mais un gros travail législatif reste encore à accomplir. De nombreuses directives ont été approuvées au niveau européen au cours des dernières années. Certaines d’entre elles entrent directement en vigueur, mais de nombreux autres cas, elles doivent encore être implémentées et/ou transposées dans la législation nationale. Chaque état membre doit enfin définir son propre plan climatique, en précisant la manière dont il compte atteindre les objectifs de 2030 et dont il envisage les ambitions à l’échéance 2040. Bref, il y a du pain sur la planche.

Code de bonnes pratiques pour la géothermie

Le dernier orateur a ramené l’auditoire sur terre, ou plutôt dans la terre. Wouter Peere, ancien vainqueur du Prix Marcel Herman, est revenu sur le potentiel de la géothermie. La transition énergétique a donné un solide coup de pouce à la géothermie, à tel point qu’un tiers des maisons neuves en sont équipées et qu’il existe plus de 100 entreprises de forage agréées dans le pays.

Cette croissance rapide engendre également des problèmes. L’expérience des conséquences des forages géothermiques sur le sol est par exemple encore trop ténue. On se base ainsi souvent sur une règle empirique de 30 W/m pour le dimensionnement du forage, alors que la pratique est beaucoup plus diverse. La valeur forfaitaire ne dit par exemple rien des propriétés du forage en lui-même : avec quels puissances et débits maximums le calcul est-il effectué, a-t-on affaire à une simple ou double boucle, quand le flux est-il turbulent ou laminaire, qu’en est-il de la conductivité ? Autant de facteurs qui font qu’un mètre de forage n’est pas l’autre.

Et se pose encore la question de l’interférence. À nouveau, on utilise ici une règle empirique de 6m d’entraxe, mais celle-ci a été introduit afin d’éviter que les forages ne se touchent. Cela n’a rien avoir avec l’interférence thermique. Des expériences menées aux Pays-Bas démontrent que l’interférence thermique existe bel et bien : les forages refroidissent le sous-sol dans les environs. C’est pourquoi les Pays-Bas ont introduit une législation visant à empêcher que les forages n’interfèrent entre eux. Pour des installations jusqu’à 70 kW, on se base sur un rayon de 120 m, pour des installations de plus de 70 kW, ce rayon est même de 350 m. Pour éviter cette interférence, des limites sont dès lors imposées en termes de températures du vecteur thermique. Ce dernier ne pourra pas être inférieur à 2°C, afin d’éviter tout gel du sol.

Wouter Peere plaide donc en faveur de l’établissement d’un Code de Bonnes Pratiques en matière de forages géothermiques. Celui-ci servirait notamment à définir comment et sur quelle base un dimensionnement doit être effectué. Le dimensionnement correct des forages est bien entendu crucial pour le bon fonctionnement de la pompe à chaleur, d’autant plus qu’il n’est pas possible de modifier ou de remplacer facilement un forage existant. Ce code doit également permettre au client de mieux pouvoir comparer les différentes offres. Aujourd’hui, le client final est confronté à des offres avec des longueurs de conduite, des types de sonde, des températures et débits variés, sur base de modèles et postulats divers.

Membres et étudiants primés

L’Atic a également profité de l’occasion pour mettre en avant un certain nombre de membres qui ont consacré des années de service à l’association. Dix professeurs ayant enseigné au moins 20 ans dans le cadre des cours de l’Atic ont ainsi reçu le titre de membre honoraire. Il s’agit de Bram Svend, Christophe Delmotte, Karla Dinne, Geert Gallet, Joris Mampaey, Ivan Piette, Etienne Poncelet, Johan Timmermans, Sylvano Tusset et Johan Verplaetsen. Les étudiants qui ont suivi fidèlement les différents cycles ont également été récompensés. Et ceux qui ont suivi tous les cycles, et qui ont été lauréats au moins trois fois, reçoivent le prix Jean-Pierre Minne. Cet honneur est revenu à Didier Negemeer.

Par Alex Baumans