Projet collaboratif

Une batterie thermique pour mieux exploiter les énergies renouvelables

23.05.2023 ARTICLE PRÉCÉDENT ARTICLE SUIVANT
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Le projet collaboratif SmartTS (Smart Thermal Storage) a pour objectif de mettre sur le marché un appareil de stockage des énergies renouvelables destiné à prendre la place des radiateurs, principalement pour la rénovation, mais aussi pour de nouvelles constructions. Un atout de taille pour augmenter l’autonomie thermique des bâtiments en utilisant plus efficacement les ressources renouvelables.

Le parc immobilier suisse est vieux et beaucoup de bâtiments sont encore chauffés au mazout. Dans le cadre des objectifs de la politique énergétique 2050, les partenaires de SmartTS (voir ci-dessous) ont pour ambition de mettre sur le marché une batterie thermique stockant les énergies renouvelables produites par les bâtiments.

Pour réduire la dépendance suisse envers les énergies fossiles étrangères (>65%), la production d’énergie renouvelable a fortement augmenté. Malheureusement, les énergies solaires et éoliennes ont des pics de production décalés par rapport aux besoins de chauffage. Le but de SmartTS est de permettre de stocker l’énergie renouvelable pour l’utiliser la nuit, les jours non ensoleillés et/ou non venteux de la saison froide.

Projet de développement, SmartTS fait suite à un premier projet de recherche, financé par Innosuisse, qui a permis de développer une batterie thermique basée sur des matériaux à changement de phase (PCM), qui fondent à des températures proches de la température ambiante et stockent ainsi de grandes quantités d’énergie restituées lorsque ces matériaux se resolidifient. La batterie thermique est chargée par un circuit d’eau chaude alimenté par de l’énergie renouvelable. Pour la décharge, la batterie est ventilée avec de l’air ambiant qui se réchauffe pour atteindre la température du PCM liquide.

«Cette batterie, explique Jacques Robadey, qui pilote le projet, présente de nombreux avantages. Elle a montré de très bonnes performances. Celle que nous voulons développer dans SmartTS permettra de stocker 4 KW/h. Avec une dizaine de ces accumulateurs dans une maison bien isolée, on peut avoir une autonomie de trois semaines.» Mais l’appareil qui sera mis sur le marché présente d’autres atouts: «Les PCM que nous avons choisis peuvent tenir 10'000 cycles sans détérioration, soit 30 ans avec charge et décharge tous les jours. Ce qui est bien supérieur aux batteries électriques». Et comme le système chauffe directement l’air, il est très efficace. Il permet également le renouvellement de l’air. Des capteurs détectent quand la qualité de l’air a baissé et, à ce moment-là, le dispositif se fournit en air extérieur. Avec encore l’avantage de renouveler l’air pièce par pièce. Enfin, la batterie thermique est aussi en mesure de stocker le froid nocturne, en été, pour le restituer au moment le plus chaud de la journée. «C’est donc, synthétise Jacques Robadey, un système qui récupère le décalage en chaud et en froid.»

SmarTS a pour but d’amener le prototype existant au stade de pré-industrialisation grâce aux compétences croisées des différents partenaires. SmartTS travaille à la fois sur l’amélioration de l’échangeur au niveau de sa structure plus facile à construire, moins coûteuse et utilisant des ventilations douces économes en énergie et sur l’automatisation du système.

Trois prototypes seront réalisés. Le dernier, qui doit être prêt pour le marché, sera installé et utilisé de manière permanente dans un bâtiment. Le but du système développé est de rendre un bâtiment avec une isolation de type MINERGIE autonome thermiquement de mars à novembre et quasi autonome durant les mois d’hiver.

Partenaires du projet
Aeby + Monthon Architectes, Belimo, SensorTEC, SINEF, Technic360, WAGO, WT

Rédaction : Charly Veuthey Photo : Anonymous