Carnet de Chantier Confiné 4 – Innovations techniques

Visioconférence confinée du 14 avril 2020, 11h00

Une visioconférence présentée par l’équipe de La Petite Fabrique accompagnée de Steven Kerisit de Ridoret™, Laurent Mimaud de Systovi™, Antoine de La Bouillerie de Qarnot™, François et Nathalie Capitaine de Mostiglass™, Marion Bosc et Benjamin Rigault de Octopus Lab™ et Patrick Pereira de Astato™.

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Voici les différentes innovations présentées lors de la visioconférence :

> Un caisson à chicane pour une ventilation naturelle de Astato
> Un ventilateur sans pale Helios : innovation brevetée Exhale
> Des panneaux photovoltaïques auto-rafraîchissants : les panneaux aérovotaïques de Systovi (vidéo)
> Des fenêtres low-tech qui pré-chauffent et pré-rafraîchissent l’air intérieur : les fenêtres pariétodynamiques EnR de Ridoret
> Des radiateurs qui chauffent grâce aux calculs numériques : les radiateurs de chez Qarnot
> Une moustiquaire rafraîchissante : les moustiquaires en polycarbonate de chez Mostiglass (vidéo)
> Un logiciel pour évaluer la qualité de l’air intérieur : Indalo (PDF) avec Octopus Lab

QUESTIONS/RÉPONSES

Avec Barrier Christophe et les ventilateurs sans pale Helios : 
Est-ce que les air master fonctionne par effet COANDA ?
Oui, la grille de soufflage est conçue pour fonctionner par effet Coanda.
(Voir page 16-17 de la présentation Exhale)

Avec Laurent Mimaud et les panneaux Aérovoltaïques :
Quelle est la technologie de ce panneau (type de cellule) ?
La technologie utilisée est du silicium monocristallin, comme la plupart des panneaux aujourd’hui dans le reste du monde. 

Quel est le gain par rapport à une solution classique de panneaux photovoltaïques ?
Le gain par rapport à des panneaux classiques est l’amélioration du rendement grâce à leur refroidissement. On a globalement 8% de gain de production. 

Ce système ne va-t-il pas poser une problématique de surchauffe en été (TIC) ?
En été comme en hiver, la fonction première est de refroidir les panneaux en évacuant l’air chaud à l’extérieur. Le système aérovoltaïque vient juste prélever cette chaleur disponible quand le bâtiment est en demande. On va gagner en moyenne 20°C de différence avec l’air extérieur.

Suivant le type et l’inertie du bâtiment et pour avoir une régulation fine de la température, l’emplacement de la sonde de mesure est-il important ?
La régulation se fait par un thermostat sans fil dans le bâtiment, il faut donc prêter une attention particulière à sa position.

Par rapport à une solution classique de traitement d’air par CTA double-flux, comment se réalise le calcul aéraulique permettant le renouvellement hygiénique réglementaire (évacuation des polluants notamment le CO2) ?
L’aérovoltaïque n’est pas une CTA nouvelle génération. C’est un produit complémentaire, nous ne faisons pas d’extraction d’air vicié et l’insufflation est nulle ou minimale quand il n’y pas d’apport solaire.

Quelle est la différence avec les panneaux Dualsun® ?
Le vecteur air que nous utilisons est moins bon caloporteur que l’eau utilisée par Dualsun, mais comme les surfaces photovoltaïques sont grandes les apports thermiques sont suffisants. La solution est techniquement plus simple à mettre en œuvre ; il n’y a pas d’eau en toiture et pas d’eau à côté des circuits électriques. Une petite  fuite d’air en toiture n’est pas problématique contrairement à l’eau. La maintenance est moindre : juste le changement d’un filtre.
Pour le refroidissement des panneaux en été, la solution de l’eau n’est efficace que lorsqu’il y a un besoin en ECS (Eau Chauffage Sanitaires) pour permettre de décharger le circuit.

Quel est le rendement des panneaux photovoltaïques ?
Le rendement en électricité est le même en aérovoltaïque qu’en photovoltaïque, il dépend de la cellule de silicium. Aujourd’hui sur le marché, les cellules ont des rendements qui évoluent continuellement. Nous sommes actuellement entre 17% et 20.3% de rendement.
Ce qui donne pour 1m² de toiture en plein soleil (1000W), une puissance restituée entre 170 Watt et 203 Watt. Le cœur de gamme donne aujourd’hui des panneaux de 300 W c’est-à-dire un rendement de 300 / 1.6 = 187.5 W/m² soit 18.7% de rendement. (1.6 correspondant à la surface du panneau en m²).

Avec Steven Kerisit et les Fenêtres pariétodynamiques :
Les fenêtres pariétodynamiques ont-elles un intérêt pour une façade orientée au Nord ? 
Oui, tout simplement parce qu’au Nord, on conserve la résistance thermique. Il suffit qu’il y ait quelque chose en face, et on a une réverbération solaire. En moyenne, une façade nord reçoit 50% de lumière par rapport à celle du Sud.

Sont-elles en bois ou en aluminium ? 
Elle existe en 3 versions, PVC, tout aluminium et mixte bois et aluminium (capotage extérieur aluminium).

Quel est leur coût ?
Le coût va de 120 à 200 € du m² selon le vitrage et les besoins.

Avec Antoine de La Bouillerie et les Radiateurs Qarnot :
Ces radiateurs ont-ils été posés en ERP ?
Oui, par exemple à Châtenay-Malabry (92) pour un centre d’apprentissage de langues ; à Courbevoie (92) pour un collège. A Courbevoie, ce sont nos chaudières que nous allons installer cet été ; et vers Bordeaux à Cenon pour un collège.

Quel est le coût ?
Nous sommes à un coût compris entre 2700 et 3000€ l’unité. C’est évidemment plus cher qu’un radiateur électrique classique mais ce dernier n’est évidemment pas le bon élément de comparaison. En effet, nous nous comparons plutôt à la géothermie ou au solaire thermique, autres solutions de chauffage écologique qui nécessitent un investissement important et représentent de gros coûts d’exploitation. 
Contrairement à  ces solutions, la solution Qarnot (radiateur et chaudière) est basée sur un investissement unique. Ensuite, Qarnot prend en charge l’électricité consommée, la maintenance et le remplacement gratuit (tous les 7 ans en moyenne) de ses machines, pendant toute la durée d’utilisation. Il n’y a donc aucun coût d’exploitation lié au chauffage.

Que se passe-t-il pour les radiateurs en été ? Les calculateurs fonctionnent-ils ?
Les radiateurs fonctionnent comme des radiateurs classiques, c’est-à dire-qu’ils sont là pour répondre à un besoin en chaleur. En été, naturellement, il n’y a pas de besoin en chaleur et donc nous ne poussons pas de calculs sur les microprocesseurs à l’intérieur des radiateurs. Ils ne produisent donc pas de chaleur. Nous effectuons nos calculs sur nos chaudières, qui elles, fonctionnent toute l’année pour répondre aux besoins en ECS, et dans des lieux où la chaleur est utile toute l’année.

Avec François et Nathalie Capitaine et les moustiquaires Mostiglass :
Des essais feu pour ERP ont-ils été réalisés ?
Les essais ont déjà été faits pour la matière d’origine, le polycarbonate est classé M1. Il satisfait déjà les normes. En effet, la modification réalisée a été jugée négligeable.

Avec Marion Bosc et Benjamin Rigault et le logiciel INDALO :
A quelle température ont été simulés ces essais ? Est-ce que des essais ont été réalisés en période de chauffage et hors chauffage ? Car plus la température augmente, plus certains polluants vont être relâchés dans l’environnement… ?
Nos simulations sont réalisées à une température constante de 20°C puisque les tests d’émission de polluants réalisés dans les laboratoires sur les matériaux sont faits à cette même température. Il s’agit des seules données que nous avons actuellement à notre disposition. En revanche, il serait effectivement intéressant d’aller plus loin dans les simulations en tenant compte des variations de température.
Nous avions rédigé un projet auprès de l’ADEME pour approfondir justement ce sujet, mais celui-ci n’a malheureusement pas été accepté. A suivre donc.

Est-ce que ce logiciel a déjà été validé ?
Nous avons effectivement validé le logiciel à trois reprises avec des campagnes de mesures réalisées sur site :
– la première a eu lieu lors du projet de recherche MERMAID qui a duré 3 ans (2013-2016) et qui a été financé par l’ADEME. Des mesures ont été réalisées dans un collège instrumenté par des appareils de laboratoire.
– ENGIE l’a validé par des mesures sur leur site avant d’utiliser INDALO pour leur propre compte.
– Et l’an dernier, à la demande de l’organisme de certification CERQUAL, des mesures ont été réalisées dans des logements neufs par le CSTB et comparées avec notre outil.
Les résultats ont été dans chacun des cas très satisfaisants. Lors de notre première étude réalisée pour la Ville de Paris, nous avions également pu identifier la source de pollution (trop forte concentration en formaldéhyde) grâce à notre logiciel.

Comment est utilisée la maquette numérique par le logiciel INDALO ?
Soit le client a déjà une maquette numérique au bon format que l’on importe dans le logiciel. Indalo est un plug-in de Autodesk-Revit®. Si le client n’a pas de maquette numérique, comme c’est le cas dans la plupart du temps, c’est Benjamin qui reproduit la maquette numérique à partir des plans que l’on nous fournit. Elle est simplifiée pour n’avoir que les éléments intéressants pour notre calcul.

Comment avez-vous choisi vos valeurs seuils dans le logiciel?
On a pris les valeurs seuils de l’étiquetage réglementaires des matériaux, A+, A, B, C.