PROJET  
Cool and Comfort 71 – novembre 2016

Des villas neutres en énergie grâce à ClimaSolar

Plus personne ne doute aujourd’hui que confort et durabilité vont de pair. Mais qu’en est-il si l’on fait un pas de plus en évoquant le luxe et la durabilité ? Cool & Comfort a voulu en avoir le cœur net et a visité une villa dernier cri à Bellem (Aalter). Grâce au ClimaSolar de Climapac, une installation de chauffage et de refroidissement pour grandes habitations, les résidents peuvent se permettre le luxe sans pour autant en subir les effets néfastes sur leur facture d’énergie. Bien au contraire, l’habitation est quasi neutre en énergie.

Bellem, un petit village de Flandre orientale compte environ 2.500 habitants. L’ambiance y est rurale et discrète, les habitants jouissent de la nature et d’un bel environnement. Des maisons classiques et modernes y alternent formant un ballet architectural réussi. Au premier abord, elles semblent quelconque mais parfois un mur extérieur dérobe à la vue des choses surprenantes. Nous avons eu la chance de pouvoir visiter une villa luxueuse à condition cependant que la vie privée des occupants soit respectée. Par conséquent, vous ne trouverez ici, aucune photo de la façade, ni le nom des occupants, mais par contre vous découvrirez les visages rayonnants de fierté, de l’importateur et de l’installateur de système climatique durable avec production d’eau chaude sanitaire et chauffage d’une piscine. Une belle réalisation commune qui plus est, économe en énergie.

Invention belge

La surface au sol importante de l’habitation permet de disposer tout au rez-de-chaussée. Celui-ci comporte un grand living, une cuisine luxueuse, des chambres à coucher spacieuses, plusieurs salles de bains et un jardin intérieur. Les caves comprennent une salle de cinéma, une cave à vin climatisée, des espaces de hobby, des espaces techniques, etc. Le jardin est dominé par un étang de baignade chauffé d’environ 100 m², un poolhouse avec wellness et une cuisine extérieure.

« Les moyens financiers du couple bâtisseur ne sont pas une entrave aux considérations concernant la durabilité au niveau des besoins énergétiques », affirme Geert Gallet, gérant de Climapac situé à Eke. « De concert avec le bureau d’études Schoonackers et l’entreprise d’installation Ensol-Tec nous avons conçu une installation qui assure en même temps le chauffage et le refroidissement par le sol des espaces intérieurs, ainsi que la production d’eau chaude sanitaire, la ventilation et le chauffage de l’eau de la piscine. Il est clair que la demande en chauffage s’étale sur toute l’année : en été pour le chauffage de la piscine, en hiver pour la maison, et au quotidien pour la production d’eau chaude sanitaire. Nous avons opté pour une pompe à chaleur géothermique avec cinq puits profonds de 100 mètres. Mais en été la chaleur n’est pas stockée dans le sol, par conséquent la température du sol baisserait continuellement, et donc aussi le rendement de la pompe à chaleur géothermique. Voilà qui est résolu par notre concept ClimaSolar, une invention belge, qui assure une production d’énergie extrêmement efficiente, et un stockage intelligent de l’énergie produite. De plus il permet aussi d’éviter l’épuisement de la chaleur du sol. »

« ClimaSolar comporte trois composants : des panneaux solaires hybrides, un collecteur de sol et une pompe à chaleur géothermique réversible. En résumé, le fonctionnement est le suivant. Nous refroidissons les panneaux solaires et évacuons la chaleur dans le sol pour utilisation ultérieure. Plus il y a de l’énergie dans le sol, plus le collecteur de la pompe à chaleur peut être réduit. Mais en refroidissant les panneaux solaires, on augmente de plus leur rendement. Il s’agit donc de la combinaison idéale de deux systèmes durables – les panneaux solaires et une pompe à chaleur – qui se renforcent l’un l’autre et de ce fait délivrent encore plus de puissance », explique Geert Gallet.

Panneaux solaires hybrides

Mais en quoi consistent les panneaux solaires hybrides ? « Ils sont composés d’un panneau photovoltaïque classique comportant un collecteur thermique sur la face arrière », explique Peter Vanbelleghem, gérant de l’entreprise d’installation Ensol-Tec. « Le panneau solaire assure l’alimentation en électricité de la pompe à chaleur. La plus-value réside dans le collecteur thermique, qui capte la chaleur de deux manières en hiver : par le chauffage direct par le soleil, et par l’extraction de la chaleur de l’air lorsque la température ambiante est plus élevée que la température du sol. En été, le collecteur thermique fonctionne comme élément refroidissant des panneaux photovoltaïques, augmentant ainsi la production d’électricité d’au moins 30%. »

La charge continue du sol est, à n’en pas douter, un des avantages les plus importants du ClimaSolar. Geert Gallet : « Le rendement d’une pompe à chaleur est déterminé par la différence de température entre la source et le diffuseur. Plus la différence est faible, plus le rendement est élevé. Il faut tenir compte d’une diminution de rendement de 3% par degré. Nous complétons cette loi physique de plusieurs développements techniques qui augmentent chacun le rendement. Par exemple : la chaleur cédée par le compresseur est partagée au moyen de deux échangeurs de chaleur. En premier lieu, il y a la chaleur sensible pour la haute température, jusque à 65°C, puis la chaleur de condensation pour la basse température. C’est la chaleur de condensation qui est déterminante pour le rendement de la pompe à chaleur. Plus la température de condensation est basse, plus le rendement est élevé. Moins de perte de chaleur équivaut à un rendement plus élevé. »

« Il s’agit donc de la combinaison idéale de deux systèmes durables – les panneaux solaires et une pompe à chaleur – qui se renforcent l’un l’autre et de ce fait délivrent encore plus de puissance. »

Neutre en énergie

L’eau chaude sanitaire n’est pour ainsi dire pas stockée, mais produite en cas de nécessité. On évite ainsi les pertes d’énergie dues à une production superflue, mais on réduit aussi drastiquement les dangers dus à la légionnelle puisqu’il n’y a pas de stockage d’eau chaude sanitaire.

La pompe à chaleur géothermique est une MyClima 22 kW de Fiorini, distribuée par Climapac en Belgique et au Grand-Duché de Luxembourg. « Ce qui est unique à cette pompe à chaleur, sont ses trois échangeurs de chaleur : un vers le puits pour la prise d’énergie, un autre, de type LT, dans les circuits dans le pavement, et le troisième, de type HT jusqu’à 60°C, pour l’eau chaude sanitaire et les radiateurs des salles de bains. En mettant en œuvre plusieurs échangeurs de chaleur, on peut atteindre la plage HT tout en maintenant élevé le rendement de la pompe à chaleur. Le principe est simple, mais crucial : limiter la température de départ au strict nécessaire, et éviter tout gaspillage d’énergie. C’est la seule manière pour rendre économe en énergie un système HVAC. »

Les deux fûts techniques de Fiorini sont utilisés pour le stockage d’une part de l’eau pour le chauffage et le refroidissement par le sol, et d’autre part l’eau chaude pour les satellites KAMO destinée notamment aux sécheurs d’essuies, au chauffage de la salle de cinéma souterraine et au chauffage du poolhouse situé à distance. « Un satellite fournit de la chaleur quand c’est nécessaire ; c’est une contribution fondamentale dans le cadre d’une habitation neutre en énergie », conclut Geert Gallet.

Par Rudy Gunst

www.climasolar.be