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Le magazine annuel d’Innosuisse 2020

De la cave à l’accumulateur de chaleur

Plus de 80% de l’énergie finale des ménages suisses est utilisée pour la production de chaleur, à savoir qu’une grande partie de cette énergie provient encore de combustibles fossiles. L’utilisation de l’énergie solaire et d’autres sources d’énergie renouvelables reste faible parce que ce n’est pas quand nous en avons besoin (à savoir principalement en hiver) que l'énergie est produite.

La solution consiste à recourir à des accumulateurs saisonniers: en été, la chaleur est stockée dans un grand réservoir d’eau pour pouvoir ensuite être utilisée en hiver. «Les systèmes de stockage de la chaleur saisonniers sont pour la plupart encore trop chers en Suisse», affirme Willy Villasmil, collaborateur scientifique à la Haute école spécialisée de Lucerne (HSLU). En collaboration avec le spécialiste de l’isolation thermique swisspor, son groupe de recherche développe une solution rentable et facile à mettre en œuvre pour des bâtiments résidentiels individuels ou des sites industriels entiers. L’idée est de transformer une pièce existante – par exemple une cave vide – en un accumulateur de chaleur. La pièce est isolée et étanchéifiée de l’intérieur afin de pouvoir être remplie d’eau et de servir pour le stockage saisonnier d’eau chaude. En été, l’eau est chauffée grâce à l’énergie d’une pompe à chaleur, l’énergie solaire thermique ou la chaleur résiduelle industrielle.

«Nous travaillons sur une solution durable et facile à mettre en œuvre afin de stocker la chaleur de l’été pendant plusieurs mois pour l’hiver. La collaboration avec notre partenaire d’exécution swisspor a été très fructueuse dès le début.»

Willy Villasmil

chef du groupe de recherche du centre de compétence Stockage de l’énergie thermique, Institut de génie mécanique et énergétique, Haute école spécialisée de Lucerne

Le prototype bleu permet de contrôler le système d’isolation thermique en conditions de fonctionnement réelles.

Dans un premier projet d’innovation, développé dans le cadre du SCCER HaE, un matériau d’isolation thermique capable de résister à des températures allant jusqu’à 65 degrés et ayant une durée de vie de jusqu’à 50 ans a été mis au point. Dans le cadre du projet de suivi, la HSLU et swisspor, avec le soutien d’Innosuisse, étudient actuellement ce qu’il faudrait faire pour augmenter la température du réservoir d’eau chaude à 95 degrés et augmenter la pression. «Plus la température est élevée, plus il est possible de stocker d’énergie et plus le système de stockage d’énergie est rentable», explique Willy Villasmil. Outre le développement de matériaux, le projet traite également de sujets tels que l’intégration et la gestion de l’unité de stockage, par exemple dans les processus industriels.

La solution de stockage durable devrait donc être nettement plus économique – une condition préalable importante pour qu’un plus grand nombre de ménages et d’entreprises industrielles se tournent vers les énergies renouvelables et contribuent ainsi à la réduction des émissions de CO2: en effet, la production de chaleur est responsable d’environ 40% des émissions de CO2 en Suisse.

Le processus de vieillissement du matériau isolant est étudié en procédure accélérée en cas de températures et de pressions élevées.

Soutien apporté par Innosuisse

  • Projet d’innovation
  • Soutenu par le Programme d’encouragement Energie (SCCER HaE)