Description du projet :
La gestion thermique durable des bâtiments se joue principalement sur l'interaction mutuelle entre l'enveloppe et les installations techniques de ce dernier. Dans un passé récent, la réduction des déperditions et le développement des systèmes de chauffage au sol ont permis la diffusion des Pompe A Chaleur (PAC). Ces dernières sont particulièrement adaptées à la production d'eau de chauffage à bas niveau de température avec un faible saut de température entre entrée et sortie du générateur. La nouvelle génération des bâtiments à très faible consommation d'énergie (ex. Minergie-P) a permis une réduction encore plus importante des déperditions, alors que la marge de man'uvre reste très restreinte en ce qui concerne l'Eau Chaude Sanitaire (ECS), que ce soit en termes de consommation ou de température (risque de légionellose). La consommation d'énergie des bâtiments tend à baisser, mais la quote-part d'ECS augmente de plus en plus et peut dépasser les 50%.
Dans ce contexte, le cycle thermodynamique à la base des PAC actuelles montre ses limites. Ce dernier s'adapte mal à la production d'ECS, caractérisée par un saut de température entrée/sortie du générateur de l'ordre de 10°C/65°C. Contrairement au cycle classique, le cycle thermodynamique transcritique au CO2 peut s'affranchir de ces limitations et pourrait remplacer les PAC actuelles dans le cadre de la transition énergétique.
Cette nouvelle technologie se répand en Suisse dans le secteur de la réfrigération commerciale, mais son application à l'habitat reste cependant presque inconnue. De surcroit, les normes existantes ne mettent pas à disposition des professionnels des indices d'efficience énergétique permettant une analyse aisée des possibilités de déploiement des PAC transcritiques dans ce contexte particulier.
Ce projet propose une campagne de mesures expérimentales de l'efficience énergétique d'une PAC transcritique au CO2 commerciale (déjà disponible dans le marché), ainsi qu'une comparaison avec une PAC classique. Des scénarios énergétiques de référence pour les bâtiments de nouvelle conception seront aussi identifiés. Ensuite, les résultats obtenus seront utilisés pour une analyse visant l'identification des conditions pour lesquelles l'installation d'une PAC transcritique pourrait s'avérer énergétiquement et économiquement rentable par rapport à une PAC classique, dans le but de rendre ces données disponibles aux professionnels. Enfin, les possibilités d'interfaçage de cette nouvelle technologie avec la base installée des PAC classiques (installation combinée des deux types de PAC) seront investiguées.
Ce projet est focalisé sur la gestion thermique des bâtiments. Cependant, il permet l'acquisition de compétences concernant une nouvelle technologie avec des potentiels de déploiement, entre autres, dans les domaines de la gestion intelligente des systèmes énergétiques (ex. déplacement de la charge électrique à travers du stockage énergétique sous forme d'ECS) ou des réseaux de chauffage à distance.
Equipe de recherche au sein de la HES-SO:
Da Riva Enrico
, Schmidt Martin
Partenaires académiques: Page Jessen, HES-SO Valais
Durée du projet:
01.06.2018 - 18.08.2020
Montant global du projet: 152'850 CHF
Statut: Terminé
SWITCH edu-ID
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