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Le sol pour stocker l'énergie

Pour réduire les émissions de CO² du parc immobilier, l'exploitation de ressources naturelles locales s'impose. Les rayons du soleil fournissent l'énergie thermique souhaitée tandis que le sol assure le stockage saisonnier des excédents.
  
Le complexe immobilier « Suurstoffi » se transforme en lotissement neutre en CO² notamment grâce au système de stockage souterrain.


















(knü) Si le soleil et la chaleur ne manquent pas en été, l'hiver ils se réduisent à peau de chagrin. Voici quelques années, l'usage de grands réservoirs d'eau souterrains était considéré pour le stockage saisonnier de l'énergie ; désormais, c'est toutefois le sol qui se présente comme un lieu de stockage intermédiaire idéal pour les excédents de chaleur. Des projets pilote sont d'ores et déjà en construction pour stocker l'énergie locale sous la terre et alimenter divers bâtiments en chaleur et en froid selon les besoins. L'élargissement actuel du campus universitaire de Zurich situé sur le Hönggerberg est ainsi combiné à un champ thermique souterrain. Dans un autre quartier de Zurich également, la capacité de stockage thermique du sous-sol est désormais exploitée pour pourvoir aux besoins énergétiques d'un immeuble d'habitation toute l'année durant grâce aux ressources locales. Dans l'agglomération zougoise, le complexe immobilier du « Suurstoffi » se transforme en « lotissement entièrement neutre en CO², entre autres grâce aux accumulateurs thermiques saisonniers », explique Roland Grab, spécialiste de la planification en technique du bâtiment auprès de l'entreprise Hans Abicht AG. Au lieu de l'énergie solaire, qui représente la source de chaleur la plus répandue, on y recourt avant tout à des sources internes. Ainsi, le restaurant et le centre de fitness intégrés au complexe produisent une chaleur résiduelle utilisable ; de cette manière, les surfaces des toits peuvent accueillir des cellules photovoltaïques permettant de fournir le courant solaire requis pour alimenter les pompes à chaleur supplémentaires nécessaires.


L'accumulateur thermique remplce la pompe à chaleur

De manière générale, l'accumulateur thermique souterrain est considéré comme un complément saisonnier. En hiver, le sous-sol (dont la température moyenne est de 12° C à environ 150 mètres de profondeur) sert de source d'énergie primaire pour chauffer le bâtiment à l'aide d'une pompe. En été, le trou de forage et la sonde géothermique sont utilisés pour un refroidissement passif des locaux d'habitation ou des bureaux. L'apport de chaleur a également un effet positif au sol où la hausse de température est perceptible. Alors que la température du sous-sol baisse jusqu'à 8° C environ jusqu'au printemps (à savoir à la fin de chaque période de chauffage) « la température profite de l'apport de chaleur estival et peut atteindre 14° C », estime Roland Grab, spécialiste de la planification en technique du bâtiment. Pour le projet zougois, on obtient l'effet batterie escompté: en été, la chaleur résiduelle est récupérée de manière ciblée dans le sol, ce qui explique la correspondance entre la montée de la température et le net utilisable de l’énergie stockée. Le seul critère d'exclusion pour un accumulateur thermique souterrain est la présence d’eau souterraine qui intercepte la chaleur sans l'emmagasiner.


Un degré d'efficacité nettement supérieur

Un environnement sec entraîne quant à lui un autre effet positif : alors que d’ordinaire, les pompes à chaleur travaillent avec un coefficient de performance annuel d'environ 3 et produisent trois kilowattheures de chaleur de chauffage pour une consommation d'un kilowatt-heure de courant, le champ d'accumulateurs souterrains améliore ce degré d'efficacité. « Le coefficient de performance annuel va même jusqu'à dépasser le chiffre de 5 lorsqu'on peut capter plus de chaleur souterraine », explique Roland Grab, directeur général adjoint de la société Hans Abicht AG. Par conséquent, il est possible d'alimenter les pompes à chaleur du complexe immobilier de Suurstoffi avec deux tiers de courant en moins.

Néanmoins, l'amélioration de l'efficience et le stockage ne sont pas entièrement gratuits. S'il est prévu d'utiliser le sous-sol pour chauffer, refroidir et emmagasiner l'énergie, un nombre considérable de sondes sont nécessaires. Pour les grands lotissements, une telle mesure n'occasionne pas de frais supplémentaires excessifs. Mais pour fournir aux maisons individuelles un système autonome et neutre en CO², il faudrait envisager un réseau interconnecté pour tout le quartier. Plusieurs options sont actuellement en cours d'étude à cette fin.


Un investissement efficace à long terme
Roland Grab espère que d'ici à dix ans, les accumulateurs saisonniers seront la norme. Au niveau technique, il suffit de pompes à chaleur et de maisons bien isolées. Au niveau économique, de grands investissements ont déjà été effectués : Roland Grab estime que le prix du stockage thermique individuel - calculé sur une durée d’amortissement de 30 ans - est inférieur de 75 % à celui d'un chauffage fonctionnant à l'énergie fossile. « Dans le complexe du Suurstoffi, la réalisation du champ de stockage thermique est l'initiative du maître d'ouvrage, qui défend une vision des investissements à plus long terme et axée sur la durabilité. »



Texte : infomaison

Image : MZ-Immobilien

Dernière actualisation: 30.03.2011