Projet : Bio climatisme actif et passif fonctionnant simultanément sans équipements domotiques onéreux à L’AIDE D’UNE VENTILATION QUADRUPLE FLUX, d’un réseau de chaleur basse température à distance.

Objectif : Génération d’énergie propre, alimenté par du solaire a concentration/plastiques/biomasse issus déchets ménagers, pour alimenter le confort d’été et d’hiver de façon économique et écologique.

Préambule :

Dans le contexte actuel de transition énergétique et climatique et du respect des ODD, l’efficacité énergétique dans le bâtiment est l’une des grandes priorités de l’action économique des Etats et des régions pour répondre aux changements climatiques, et pour aller plus vite et plus loin dans le confort.
Pour ce faire, il est nécessaire de lever les freins à la rupture technologique pour proposer un modèle de performance énergétique à une vision globale (efficacité énergétique, production d’énergie propre + stockage d’énergie) pour l’appliqué plus vite à l’habitat et notamment en zone à fort ensoleillement. Il part du constat que l’énergie est dépensée à tort pour compenser les mauvaises capacités thermiques de la construction (voir comparatif), notamment des capacités hydriques des enveloppes des logements avec les matériaux traditionnels (briques, béton, laine de verre, de roche, etc.), qui occasionnent par ailleurs des dégradations et des pertes thermiques au fil du temps et pour améliorer l’efficacité thermique pour le confort et la santé. Pour formaliser nos dires vous trouverez un comparatif qualitatif dans le dossier « plan éco système » des différents composant de la construction et pratiques, comme la modification de l’UBAT en en séparant la ventilation et en incluant la perspirante dans les enveloppes.

Présentation du projet d’activité :

Ce projet s’inscrit dans le modèle de performance énergétique à l’aide d’énergie décentralisé ayant un développement local. Ce système de performance énergétique innovant s’appuie sur la géo-ventilation thermodynamique (association du géo stockage et du free cooling) qui permet, à partir d’un couplage entre le solaire à concentration de petite puissance déployé au plus près du besoin, la ventilation quadruple flux neutralisée et un puits climatique et le béton/chanvre (perspirance des murs). Ceci afin d’optimiser les échanges thermiques entre l’environnement extérieur et le logement tout en dissipant et améliorant la qualité de l’air intérieur des logements (augmentation des débits d’air neuf), sans recours aux énergies fossiles ou fissiles (le couplage puits climatique, double flux et énergie décarbonée permet aussi de générer (de l’énergie statique gratuite.

Notre projet représente une solution technologique et économique d’autonomie énergétique appliquée aux sites isolés, aux habitations individuelles ou collectives (éco-quartiers, éco-villes, éco-villages), aux bâtiments tertiaires/ industriels sur le marché du neuf ou de la rénovation pour des applications consommant de 10 kWh à 900 kWh et à mettre en en cascade le cas échéant.

Ou la production électrique pourra être centralisé sur nos sites de gestion des déchets et ou nous servirons des réseaux publics uniquement pour le transport.
En climat à fort ensoleillement notamment, les solutions envisagées aujourd’hui par le concept VEHS (Valorisation Energie Habitat et Services) se substituent avantageusement aux solutions traditionnelles des acteurs de la construction pour éviter le fonctionnement à contre cycle des équipements de conforts, notamment :

Que règle t’on ?
D’éliminer les solutions suivantes :

• Les PAC aéraulique, plus il fait chaud moins on fait de froid renouvelable.
• L’ossature bois, qui même couplée à des dalles en béton, conduit à des surchauffes.
• L’isolation des bâtiments, qui conduit à des thermos (en zone chaude) dont le refroidissement va être assuré par des équipements énergivores fonctionnant de manière anticyclique dans la majeur partie des cas.

Ce projet permettra de :

• Pour que la Ventilation quadruple flux fonction parfaitement il faut développer des logements à gestion thermodynamique des enveloppes du bâti à l’aide du béton de chanvre (matériaux biosourcé) serpentins insérés dans les murs/plafond qui permettent, de par ses capacités hydriques et perspirantes, de laisser passer la vapeur d’eau mais non pas l’air. Ainsi, nous utilisons le vecteur air issu des énergies renouvelables, neutralisé par un puits climatique afin de répondre aux situations d’urgence, d’appoint de confort (été comme hiver) et de santé des usagers (cf. utilisations du vecteur air au Canada et aux Etats-Unis), ainsi qu’inter- saisonnier ;
• L’objectif pour un bâtiment performent est de produire de l’électricité et chaleur simultanément (EnR) à l’aide d’équipement de confort adaptable et modulable qui permettent de fonctionner toute l’année au maximum de la performance (pour un amortissement plus rapide) et avec un stockage d’énergie intégré. Pour les éco quartier ce concept permet de moins utiliser le réseau local d’électricité, en privilégiant un réseau de chaleur basse température à distance (multipoints, multi-énergies) pour assurer les besoins calorifiques/frigorifiques et d’électricité des logements. En vue de l’auto consommation, il permettra de moduler l’apport en chaleur thermique/électrique en fonction des besoins journaliers et inter saisonnier à partir d’un stock de chaleur dans la roche (par exemple) en vue d’une conversion chaleur/électricité en délivrant un très bon rendement de conversion.

Il permet ainsi de lever une des objections à l’auto-consommation et au bâtiment à énergie positive en milieu résidentiel (profitabilité économique moindre) pour créer les logements notamment BEPOS (produise plus d’énergie qu’ils en consomment), par la conversion en stockage thermique (chaleur) de l’énergie résiduelle du solaire à concentration de petite puissance non consommée en journée (mis en géo stockage) avec un rendement situé entre 65% et 98%, en fonction de l’utilisation et le dimensionnement du stockage.
Le modèle de marché émergent évoluant vers l’auto-consommation et l’autoconsommation collective, il s’avère en effet nécessaire de développer des moyens de stockage de petite et moyenne capacité qui ne viennent pas grever le prix de revient du KwH de manière importante (notre coût de géo-stockage est estimé à moins 1 ct d’€ au kWh) en couplage avec le solaire à concentration de petite puissance (THERMODYNAMIQUE) qui présente des rendements très supérieur au solaire utilisé usuellement dans le bâtiment. Ce géo-stockage devient gratuit au-delà de 6 recharges et décharges.

Innovation et brevets.
L’idée générale à l’origine de ce projet est d’augmenter les flux thermiques de façon importante en milieu ensoleillé dans l’habitat, gratuitement, pour qu’ils soient supérieurs aux déperditions du bâti. On recrée ainsi les caractéristiques des murs anciens et le système de tour à vent utilisé pendant plusieurs centaines d’années au Moyen Orient et Maghreb avec les patios pour rafraîchir les logements en les adaptant aux normes de confort modernes et de sécurité parasismiques.

Cet ensemble technologique
Conclusion : Nous proposons un nouveau modèle économique et de transfert de coût des énergies fossiles vers les renouvelables de façon avantageuses.

Descriptif du système de performance énergétique dans le bâtiment / principe de fonctionnement :

Le principe de fonctionnement se décompose en 4 éléments :

• Un mur en béton de chanvre (fibres végétales) à énergie et inertie positives, qui permet le fonctionnement actif et passif simultanément, grâce à sa fonction perspirante (qui laisse passer la vapeur d’eau mais pas l’air), ce qui permet une gestion thermodynamique des enveloppes du bâti (GTEB) ;
• Une compensation des déperditions thermiques à plus de 100% par le biais d’une ventilation quadruple flux thermique qui transfert et restitue des flux très importants créés par des apports thermique renouvelables par le géo stockage/solaire à concentration (géo/free cooling). Les équipements du système de géo ventilation (les circulateurs, auxiliaires de ventilation) fonctionnant à l’aide de l’énergie électrique/thermique solaire, de ce fait ils ne nuisent pas au rendement énergétique global. Notre rendement global, est à l’inverse de tous les autres systèmes de confort, de plus la température sera élevé plus le rendement sera élevé.
• Un géo stockage de la chaleur en vue de sa conversion.
• Le solaire à concentration au plus près du besoin et gazéification pour une production d’énergie de même puissance décarbonée 24H/24.

En milieu chaud et humide, l’interaction de ces éléments permet le déploiement gratuit de la gestion de la vapeur d’eau (changement de phase par le biais de la condensation vapeur/liquide) dans les enveloppes du bâtiment. Le mode actif par le biais du solaire à concentration de petite puissance au plus près du besoin permet le stockage inter saisonnier. Ce dernier produit simultanément, au plus près du besoin, de l’électricité et de la chaleur qui pourra être stockée en sous-sol dans la roche ou autres et ensuite convertie en électricité ou en thermie pour refroidir/chauffer en partie ou totalité les logements.

Avantages comparatifs de notre système :

• • Contribution à des logements confortables, sains et économes en énergie.
  • Aucune pollution de l’air, ni de l’eau, ni des sols.
  • Gain à la revente des logements car nos équipements sont de longue vie.
  • Aucun rejet de CO2 (valeur non prise en compte dans la réglementation thermique française).
  • Solution alternative aux constructions traditionnelles en béton, solutions d’isolation intérieur ou extérieur (bio climatisme passif).
  • Rendement du système proportionnel à la chaleur extérieure, permettant de compenser par des flux thermiques importants EnR, les déperditions thermiques du bâti.
  • Recyclabilité de 100% de l’équipement.
  • Longévité du système (plusieurs dizaines d’années).
  • Coût énergétique de l’habitat stabilisé sur long terme (offre le meilleur compromis).

Preuve du concept (prototypes, études…) :

• • • Fonctionnement d’un prototype de géo ventilation et d’un prototype de géo stockage.
    • Géo stockage fonction depuis plus d’une année.
    • Solaire à concentration de petite puissance, unité de production en construction avec la particularité de maitriser l’ensemble de la chaine de fabrication.
    • Faiblesses : L’UBAT n’intègre pas la ventilation dans son indice. Les garde-fous de la RT 2012 ne permettent pas la vue d’ensemble.

Marchés visés :
Cette technologie a vocation à s’exporter à l’international et surtout en zone à fort ensoleillement et pour les logements en France à partir de 2020 pour respecter le dispositif BEPOS.
Les solutions d’efficience énergétique développées par Optim Energie, adaptables et modulables, répondent à la fois au marché du neuf et de la rénovation ce qui permettrait de répondre au souhait du Président en terme de rénovation à partir de 2017.
La solution trouve son cadre idéal d’application dans les zones à fort ensoleillement, en particulier dans le sud de l’Europe et en Afrique. Ce qui permettrait à l’Afrique d’avoir des logements, villes à énergie et inertie positive avant la France.