ÉVÉNEMENTS
Install Magazine 940 – mai 2017

Les travaux de fin d’études méritoires sur l’HVAC récompensés

Les lauréats du Prix Marcel Herman 2016

Soutenir l’enseignement est l’une des tâches premières de l’Atic, l’association belge des ingénieurs HVAC. Le Prix Marcel Herman, qui a été créé dans le but de récompenser de nouveaux ingénieurs méritants, est attribué aux travaux de fin d’études les plus intéressants, à chaque fois aux niveaux master et bachelier. Pour l’année 2016, les lauréats furent Annelies Vandermeulen et Luckas Vandeplas pour leur travail de fin d’études sur les stratégies de régulation pour le chauffage par le sol (master), ainsi que Wesley Schatteman pour une comparaison entre une installation frigorifique au CO₂ et une autre à l’ammoniac (bachelier).

Régulation prédictive du chauffage par le sol

La présentation des travaux de fin d’études est traditionnellement organisée parallèlement à la réunion générale de l’Atic. Annelies Vendermeulen et Luckas Vandeplas (KU Leuven) sont partis d’une interrogation. Peut-on utiliser l’inertie thermique du chauffage par le sol pour pallier aux crêtes dans l’offre d’électricité, qui sont dues à une importante offre d’énergie verte éolienne et solaire ? Une commande intelligente est modélisée à partir de là, sur base d’une régulation prédictive. On a comparé deux habitations (une maison isolée et une mitoyenne), chaque fois équipées de trois systèmes de chauffage : résistance électrique, PAC air-eau et système hybride chaudière au gaz et PAC.

À parti de là, il est apparu que la commande prévue affichait systématiquement de meilleures performances qu’une régulation avec courbes de chauffe. Une maximalisation de l’énergie renouvelable n’a de sens que lorsque l’offre de celle-ci sur le réseau électrique est supérieure à 40%. Il semble enfin que traditionnel facteur d’énergie primaire utilisé pour l’électricité de 2,5 soit en réalité plus proche de 2,15.

CO₂ et NH₃

Pour son épreuve de bachelier, Wesley Schatteman (HoGent) a comparé une installation frigorifique au CO₂ avec une autre à l’ammoniac. Un premier critère fut la définition de la température d’évaporation correcte de l’installation à l’ammoniac. Une température d’évaporation plus élevée apparaît à terme ici comme la solution la plus avantageuse. Dans la comparaison avec un système au CO₂, on a observé les économies d’énergie et les émissions de CO₂. De là, il ressort que l’installation à l’ammoniac est probablement plus chère, mais qu’elle consomme moins d’électricité et émet donc aussi moins de CO₂. On a également étudié ce qu’aurait été le résultat de l’usage de panneaux solaires pour alimenter toute l’installation en électricité. Dans ce scénario également, l’ammoniac s’est révélé comme étant la meilleure solution.

Stockage d’énergie

L’Atic ne soutient pas uniquement les ingénieurs qui débutent ; via le fonds Burnay, l’association finance en effet également des projets d’étude. L’an passé, il s’agissait d’un projet à l’UGent, sous la direction de Michel De Paepe, à propos de la sélection et du dimensionnement des méthodes de stockage d’énergie dans une maison unifamiliale. Les résultats de celui-ci suivirent la présentation des lauréats. Compenser les variations dans l’offre d’électricité verte constitue sans aucun doute le défi des années à venir. L’équipe de Michel De Paepe a comparé le stockage thermique de batteries électriques dans diverses configurations.

La conclusion la plus importante fut la suivante : même une petite capacité de stockage contribue à fortement augmenter le rendement des panneaux photovoltaïques. Une couverture complète de la consommation propre par du stockage n’est toutefois pas réaliste ; une certaine interaction avec le réseau électrique sera toujours nécessaire. Il ne faut enfin pas sous-estimer l’impact de la consommation des appareils électriques : plus la demande de chaleur diminue, et plus il y a d’appareils électriques dans les habitations, plus la part de l’électricité augmente. Le stockage local à l’aide de batteries prend alors tout son sens.

Par Alex Baumans