Couplage d’une Pompe à chaleur et d’un panneau photovoltaïque : ça marche
Alors que va se tenir la seconde édition du Congrès Français des Pompes à Chaleur, le CEP MINES ParisTech a présenté une étude de la performance d’un système couplant une pompe à chaleur et un capteur photovoltaïque.
Le CEP MINES ParisTech (Centre Energétique et Procédés) a participé au projet PACAirPV. Cette expérimentation a consistéà coupler un panneau photovoltaïque et une pompe à chaleur. L’idée originelle était de coupler des technologies existantes pour optimiser la performance énergétique et obtenir un bâtiment basse consommation, voir un bâtiment àénergie positive.
Le CEP MINES ParisTech est intervenu afin de réaliser une simulation informatique du projet, d’évaluer sa faisabilité et d’aider à sa conception.
Ses calculs ont permis d’estimer les besoins en chauffage à 27 kWh/m²/an et ceux de rafraichissement à 4 kWh/m²/an. La simulation a également identifié un besoin de stockage, la production et la consommation d’énergie étant décorrélées. Ce stockage a pris la forme d’un second ballon d’eau chaude.
La simulation élaborée par MINES ParisTech a pris en compte les aspects dynamiques liés notamment aux cycles de marche/arrêt de la PAC et a simulé aussi bien l’utilisation d’un ballon de stockage de chaleur qu’un ballon d’eau chaude sanitaire. L’outil a cherché le meilleur compromis entre la fiabilité des résultats de calcul et la rapidité, soit pour contribuer à l’aide à la conception, soit pour aller encore plus loin en effectuant des études de sensibilité ou d’optimisation.
L’installation fonctionne depuis le début de l’année 2012. Les premiers résultats en cours de validation laissent apparaitre des gains énergétiques significatifs. Ils valident totalement la simulation effectuée par MINES PArisTech.
Le concept issu du programme PACAirPV a fait l’objet d’un brevet.
Cette expérimentation réussie a permis au CEP MINES ParisTech de tester son logiciel de simulation avec un projet de thermique original et performant. Fort de ce succès le CEP va ajouter ce système de couplage à son outil simulation global de thermie des bâtiments (l’outil COMFIE) pour pouvoir proposer encore plus de possibilités aux constructeurs, bureaux d’études et maitres d’ouvrages.
Le Centre Énergétique et Procédés (CEP) axe ses travaux de recherche sur l’étude des systèmes énergétiques complexes. Son objectif est de contribuer à l’atténuation des impacts environnementaux par l’amélioration de l’efficacitéénergétique, la réduction des émissions de CO2 et le recours aux énergies renouvelables dans les secteurs du Bâtiment, de l’Industrie et du Transport.
* Le projet PACAirPV, s’inscrit dans la programmation 2008 du programme Habisol de l’ANR. Il regroupe 4 partenaires (Armines, CIAT, Cythelia et CEA-INES). Le projet a permis la construction d’un prototype qui a été installé dans le deuxième bâtiment àénergie positive de Cythelia à Montagnole, près de Chambéry (73), la « Petite Maison ZEN » (PMZ). Celle-ci est construite en ossature bois, avec une isolation performante, une ventilation double flux et des éclairages LD. Le système couplant la Pompe à Chaleur et les panneaux photovoltaïques est composé d’un caisson le long du faitage sur lequel reposent les panneaux PV, une Pompe à Chaleur et un ballon d’eau chaude. Couplée à l’énergie solaire, la PAC devient héliothermique.
**2ème Congrès Français des Pompes à Chaleur jeudi 20 septembre 2012. L’INPAC (L’Institut National des Pompes à Chaleur) organise chaque année le Congrès Français des Pompes à Chaleur, permettant de mieux diffuser des résultats de projets de recherche et de développement technologiques, ainsi que des résultats issus des travaux de veille technologique des membres de l’INPAC et de leurs partenaires.
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