POMPES À CHALEUR
Install Magazine 977 – mai 2021
Des pompes à chaleur pour des logements étudiant
La British School opte pour du matériel de Nathan
Une ancienne villa fut complètement rénovée en résidence pour étudiants.
Pour l’ECS, on a prévu deux ballons de 200 l chacun.
Tout loger dans un espace restreint constitua un véritable défi.
La régulation Alpha Innotec gère le tout.
Les forages furent réalisés dans le hangar attenant. L’installation de la machine de forage nécessita le retrait provisoire de la toiture.
La British School à Tervuren accueille également des stages pour étudiants internationaux. Afin de trouver un logement pour ces étudiants, l’école a acheté une ancienne villa juste en face de la Chaussée de Louvain, avant de la transformer en résidence pour étudiants. Celle-ci intègre également un système de chauffage performant et économique de Nathan, qui a fourni pour l’occasion des pompes à chaleur géothermiques Alpha Innotec. Le plus grand défi consista à adapter le tout à la structure existante et à garantir ainsi un confort suffisant.
L’eau chaude sanitaire comme défi
La villa datait du début des années ’50, mais fut, au cours du temps, utilisée à des fins diverses. Le bâtiment fit ainsi office pendant un certain temps de garage, ce qui entraîna la construction d’un hangar. Le bâtiment résidentiel fut rénové en profondeur, et on recourut à des technologies de pointe : les sols en bois furent remplacés par du béton, les portes et fenêtres furent isolées, et on installa des systèmes modernes pour l’HVAC, l’électricité et la sécurité, ainsi qu’une installation de récupération d’eau de pluie pour le rinçage des WC. Le tout en préservant l’aspect d’origine du bâtiment. Ce dernier est en effet une attraction de la Chaussée de Louvain à Tervuren et fait partie d’un village protégé.
Outre les parties communes, la villa comprend aujourd’hui six chambres d’étudiant et un loft qui peut servir de logement à un professeur invité. Le bâtiment est partout équipé de chauffage par le sol, pour une surface chauffée totale de 287 m2. La chaleur est fournie par des PAC géothermiques. L’école a donné la préférence à un système géothermique en raison de la possibilité de faire du refroidissement passif. Le confort en ECS fut un facteur important dans la conception de l’installation. Dans la mesure où tous les occupants doivent être à l’école environ au même moment, il a fallu tenir compte d’un pic de consommation très marqué. On part du constat que les sept douches seront utilisées en même temps. Les PAC Alpha Innotec de la firme Nathan peuvent toutefois fournir sans problème le confort requis.
« Avec Alpha Innotec, nous sommes forts dans les grandes installations », explique Stefan Willems de Nathan. « Naturellement, nous possédons aussi des appareils résidentiels ; mais dans le segment de 20 à 150 kw environ, nous pouvons vraiment faire la différence. Nous affichons par ailleurs de bonnes performances en ECS, et nos PAC peuvent fournir des températures suffisamment élevées pour lutter contre la légionellose. » On a opté ici pour un dispositif en cascade. Une PAC plus petite (SW 102H3) de 9,3 kW (B0/W35) gère le chauffage et alimente également un ballon tampon. Ce dernier dessert le chauffage par le sol et est relié à l’échangeur de chaleur de l’unité de traitement de l’air pour le système de ventilation. La deuxième PAC, une SWP 219H de 25,9 kW (B0/W35) sert notamment à couvrir les périodes de forte demande, mais surtout à produire l’ECS à l’aide de deux ballons WWS 405.2 (pour un total de 400 litres). Cet appareil utilise du R134a, qui autorise des températures d’émission assez élevées, afin de garantir le confort en eau chaude. L’utilisation d’une PAC distincte pour l’ECS démontre avant tout à quel point le confort en ECS est important durant les pointes matinales. Le dispositif en cascade offre par ailleurs plus de sécurité de fonctionnement.
Tout loger dans un espace restreint
Il ne fut pas simple de tout loger dans la chaufferie existante. La villa a en effet un plan au sol irrégulier, avec notamment des baies vitrées et des recoins, ce qui se reflète dans la structure de la cave. Tout devait prendre place dans un espace restreint, avec un plafond bas et un mur incurvé. Après tout un travail digne d’un puzzle, le service technique aboutît à une solution dans laquelle tous les composants trouvèrent une place et restèrent de plus accessibles pour l’entretien et les éventuelles réparations. Étant donné que la pièce située au-dessus de la chaufferie était une chambre d’étudiant, tous les colliers furent fixés au plafond à l’aide d’inserts isolants, afin d’empêcher que les vibrations ne se répandent à travers la masse du bâtiment.
Des travaux de toiture pour un forage
La pose des sondes géothermiques présenta aussi des problèmes. Le terrain étant entièrement construit, il ne restait pas de place pour les forages. L’unique option fut le hangar attenant. On y réalisa 8 forages de 120 m de profondeur, non sans efforts : afin de donner assez de place à l’installation de forage, on dût à chaque fois démonter une partie de la toiture. Toute la terre qui provenait du forage dût également être soigneusement récoltée et évacuée, de façon à ce que le hangar puisse continuer à être totalement utilisable.
Régulation
Chaque chambre fut équipée d’un thermostat, afin de garantir une régulation individuelle de la température, via la commande de vannes motorisées sur le collecteur. Il y a ensuite le système de gestion de bâtiment global, qui comprend aussi différentes fonctions comme le contrôle d’accès et le sécurité incendie. Cette dernière est gérée à partir de la chambre de contrôle situé dans l’école, de l’autre côté de la rue.
Nathan comme partenaire
Erik Vander Hulst du service technique de la British School est très satisfait de la collaboration avec Nathan. « Le fournisseur a apporté son assistance pendant la réalisation du concept, par exemple quand il s’est agi de trouver une solution pour la production d’ECS. Nous cherchions une installation avec suffisamment de volume de stockage, tout en gardant à l’œil le fait qu’elle devait rentrer dans la chaufferie. On a finalement opté pour deux ballons de 200 l chacun. Nathan nous a aussi conseillé une entreprise de forage capable de réaliser des puits de forage, y compris dans cette situation spécifique. « En ce qui concerne le bureau d’études, il s’agissait de notre première collaboration avec Nathan. Grâce à l’expertise du fournisseur, se noua rapidement un réel partenariat.
La pratique
La résidence pour étudiants a été mise en service fin novembre, mais uniquement partiellement en raison des restrictions dues aux mesures corona et aussi en raison du Brexit. L’installation a toutefois démontré que des températures très basses ne posaient pas de problème. Durant la vague de froid, début février, l’installation a parfaitement fonctionné : le confort thermique fut assuré, et les températures de la source restèrent dans les limites prévues. Les étudiants pourront dès lors profiter de températures agréables dans une cadre qui l’est tout autant.
Par Alex Baumans
