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Stockage d'Energie Thermique en Aquifère

Cette technologie est basée sur l’utilisation de deux énergies gratuites : l’énergie solaire et le froid nocturne ou hivernal. Elle permet de refroidir et chauffer des bâtiments à moindre coût. Aujourd’hui la climatisation de bureaux et d'aires industrielles n'est plus considérée comme un luxe inutile, toutefois le refroidissement d'un bâtiment à l'aide de machines frigorifiques conventionnelles coûte cher en consommation électrique et en entretien. Partout où il est nécessaire de refroidir, il serait judicieux de vérifier si le stockage d’énergie thermique en aquifère peut s’appliquer.

L'énergie calorifique de l'air ambiant en été, ou frigorifique en hiver, est stockée dans les aquifères. Cette énergie renouvelable peut être utilisée pour le chauffage pendant l'hiver et inversement le froid hivernal sera utilisé pour le refroidissement pendant l'été.

Ce stockage est possible dans les aquifères situés entre 25 et 100m de profondeur. Cette technologie n’est pas transposable partout, il faut que la nature du sous-sol le permette.

 

Des exemples d’utilisation

Grâce à la technique du stockage d’énergie thermique en aquifère (SETA) nous avons réussi à laisser des serres fermées pendant tout l’été en 2006 et en 2007 à Huissen (Hollande).

L’excédent de chaleur produit l’été grâce au rayonnement solaire en journée est récupéré à l’aide d’échangeurs de chaleur basse température puis stocké en aquifère. Ce transfert d’énergie permet dans un premier temps de refroidir la serre. En retour, cette eau tiède est réutilisée l’hiver pour chauffer la serre et/ou la nuit afin de diminuer le gradient de température jour/nuit.

Ce système permet de conserver dans la serre une température maximum durant la journée entre 26° et 30°C pendant l’été, et en hiver lors des nuits les plus froides entre 16 et 20°C (16°C pour une température extérieure de -20°C).

La consommation d’électricité dans la serre étant limitée aux ventilateurs et aux pompes, elle ne représente que 10 à 15% des coûts d’un chauffage traditionnel au gaz.

 

Un principe que l’on peut appliquer dans les bâtiments

Aujourd’hui les architectes évitent les grandes surfaces vitrées en toiture du fait de la difficulté de climatiser les locaux. Notre principe d’échangeur peut être appliqué dans toute surface qui utilise l’air pulsé pour le chauffage et le refroidissement.

Les bâtiments industriels de type « bardage » sont similaires à une serre agricole.

Le SETA est économiquement intéressant à partir de 250 KW, ce qui correspond à une superficie d’environ 5 000 m².

La technique du stockage en aquifère permet d’ores et déjà d’économiser de 30 à 60% d’énergie à l’aide des pompes à chaleurs, cette économie est encore beaucoup plus importante avec nos échangeurs et des structures en verrières.

 

AVANTAGES DU SETA PAR RAPPORT AU REFROIDISSEMENT CONVENTIONNEL

Espace technique plus petit

jusque -30%

Puissance électrique installée réduite

-60%

Groupe électrogène de secours réduit

-60%

Moins de bruit

-40 à 90%

Consommation énergétique réduite (électrique et fossile)

-30 à 70%

Frais d'exploitation réduits

-30 à 50%

Effets environnementaux favorables:

pas de consommation nette d'eau souterraine;
pas de pollution thermique de l'eau souterraine;
réduction d'émissions des gaz nocifs (CO2, SO2, NOx, ...)

Grande fiabilité et technologie mature

Délai de retour sur investissement

4 à 7 ans

 

Possibilité de chauffer d’autres bâtiments

Suivant la surface de toiture en verre, le refroidissement peut permettre un stockage d’énergie thermique supplémentaire au besoin de chauffage du même bâtiment. Il devient une source d’énergie au lieu d’en utiliser. Par exemple une serre de 2 Ha peut produire un excédent d’eau chaude pouvant chauffer plus de cent habitations (voir fiche « Cité Serre »).

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