Résidence Grabenweg – le développement durable vécu au quotidien
De nos jours, la construction doit répondre à de hautes exigences. Les possibilités techniques se sont également accrues. Savoir comment les utiliser pleinement et les transposer judicieusement dans la pratique est simultanément un défi et une inspiration pour le concepteur. La Résidence Grabenweg montre de façon saisissante comment un projet exigeant peut être réalisé sous la forme d’un ouvrage phare qui cherche vainement son pareil.
Collectifs d’habitation à Möriken
Objet:
- 4 collectifs d’habitation comprenant un total de 36 appartements
- Année de construction 2017 - 2019
- Bâtiment Minergie-P, Minergie-Eco, PlusEnergie
- Technique de bâtiment optimisée pour le courant d’origine solaire
- Haut degré de consommation personnelle de l’énergie solaire
Localité:
- CH-5103 Möriken-Wildegg
Appareils installés:
- Pompe à chaleur à sondes géothermiques : 3 WPF 27 und 1 WPF 10 cool avec possibilité de rafraîchissement passif
- Ballons tampon : 3 SBP 1500 et 1 SBP 700E
- Ballon sanitaire Hygiène : 3 HS-BM 2190 et 1 HS-BM 1000
- ISG comme interface de transmission des données
Réalisation:
- Setz Architektur AG, 5102 Rupperswil
- Kocher Heizungen AG, 5201 Brugg
- Smart Energy Control AG, 5200 Brugg
Rapport final de l’OFEN sur le complexe résidentiel Grabenweg
Dans le cadre d’un projet de recherche de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN), les données de mesure ont été évaluées au cours de la première année. Les résultats sont significatifs et pertinents:
«sur le plan écologique, un taux d’autoconsommation annuel de 40% a été atteint. Du fait de l’importance des installations photovoltaïques, la valeur absolue est plutôt faible, mais elle a pu être clairement augmentée, notamment grâce à l’optimisation ciblée des pompes à chaleur. L’accent a été davantage mis sur le taux d’autosuffisance annuel, qui a atteint 45% grâce à l’optimisation. Cette valeur est élevée pour un complexe résidentiel, si l’on considère qu’aucun stockage électrique n’a été utilisé et que le stockage thermique n’a été que légèrement surdimensionné.»
«Concernant l’efficacité, les pompes à chaleur eau glycolée-eau ont pu fonctionner avec un coefficient de performance annuel élevé >4 (chauffage et production d’eau chaude sanitaire, sans pertes de stockage). Cette valeur élevée mesurée est aussi bien due aux appareils efficaces qu’au gestionnaire d’autoconsommation. Le gestionnaire d’autoconsommation a permis de réduire de manière ciblée les températures de départ du chauffage, en particulier la nuit et en dehors des périodes de production photovoltaïque.»
«…ne compte les heures de joie que si…»
Les quatre collectifs d’habitation sont parfaitement intégrés dans le quartier résidentiel à la lisière de la forêt de Möriken – mais derrière la façade, de nombreux systèmes sont en pleine activité : les installations PV installées sur l’enveloppe du bâtiment, sur les toits et sur les parapets des toits-terrasses produisent du courant solaire qui est utilisé autant que possible sur le site même. Le système photovoltaïque est conçu pour produire non seulement le courant nécessaire à tous les consommateurs électriques de la résidence tels que le chauffage, l‘eau chaude, la ventilation, le courant ménager et le courant en général, mais aussi pour parvenir à un excédent d’énergie et atteindre ainsi un bilan annuel positif. L’efficacité énergétique des seuls modules PV ne suffit pas. Le grand défi réside dans la gestion de la propre production de courant solaire. Car même si la majeure partie doit être utilisée sur le site lui-même, production et consommation doivent être harmonisées. Comme les appareils électriques ne peuvent pas communiquer entre eux de manière automatique, l’optimisation de l’obtention d’énergie doit être effectuée à l’aide d’une interface.
Le gestionnaire de pilotage de consommation propre règle le problème
Le gestionnaire de pilotage de consommation coordonne et optimise judicieusement la consommation de courant solaire en réalisant une amélioration du « degré de consommation propre ». Le degré d’autarcie de la résidence Grabenweg, de l’ordre de 40% à 50% est considérable, mais la moyenne annuelle avec électromobiles connectés peut même être encore accrue. Ici aussi, l’installation pourrait se heurter à ses propres limites. « Sans un logiciel intelligent, qui harmonise de manière optimale le courant de charge à la production de soleil d’origine solaire, une utilisation globale de courant de propre production serait impensable », explique David Zimmerli, gérant de la société Setz Architektur AG. Grâce à ce processus, l’exploitant envoie moins de courant dans le réseau et les appareils peuvent être utilisés à moindre coût.
Le fonctionnement de la pompe à chaleur et du ballon sanitaire est également défini par l’énergie disponible. En d’autres termes, cela signifie par exemple que la pompe à chaleur ne fonctionne pas au tarif de nuit, même s’il est plus avantageux, mais avec le courant d’origine solaire produit pendant la journée. « Même si nos pompes à chaleur modernes possèdent une excellente efficacité énergétique, elles comptent au nombre des gros consommateurs de courant du bâtiment. Ceci est essentiel lorsque des optimisations peuvent être obtenues à l’aide du gestionnaire de pilotage de consommation », souligne Zdravko Djuric, chef de produit chez Stiebel Eltron AG. Parallèlement, l’utilisation passive des parties de bâtiment chauffées comme accumulateurs thermiques ou l’accumulation de chaleur active dans le ballon sanitaire sont d’autres méthodes de capter un excédent d’énergie.
Chauffer et rafraîchir
Le réchauffement climatique aura également des conséquences dans nos régions. Un nombre accru de jours de canicule en été peut parfaitement avoir une incidence sur la qualité de l’habitat. Dans la résidence Grabenweg, on a pris des mesures préventives pour pallier ce problème : le système de pompe à chaleur Saumure | Eau installé permet de faire fonctionner la pompe à chaleur en été avec de l’antifrogène refroidi par la terre, ce qui permet d’assurer le rafraîchissement passif des appartements par le réseau de distribution du chauffage par le sol. Il est ainsi possible de parvenir à une température ambiante agréable même lors des fortes chaleurs estivales. L’incidence positive sur l’environnement : le recyclage de la chaleur permet une meilleure régénération du terrain.
