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Un système ingénieux canadien de chauffage distingué

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Le quartier de la communauté solaire canadienne – Drake Landing (CSDL) a remporté l’édition 2011 de l’Energy Globe World Award par la mise en oeuvre d’un système ingénieux grâce auquel la chaleur du soleil est stockée sous la surface de la Terre.

La CSDL a réussi à combiner la technologie canadienne en matière d’efficacité énergétique à une source énergétique renouvelable et illimitée, le soleil.

Ce genre de communauté est sans précédent  dans le monde. Elle constitue la plus grande subdivision de Maisons R-2000 au Canada, chacune d’entre elles présentant une efficacité énergétique de 30% supérieure à une habitation courante ;

Ensuite, elle répond à 90% des besoins en chauffage de chaque maison grâce à l’énergie solaire, ce qui diminue la dépendance envers les combustibles fossiles ;

Enfin, elle permet de réduire chaque année de 5 tonnes les émissions de gaz à effet de serre de chaque maison.

Ce projet représenté par Doug Mc Clenahan comprend 52 foyers de la ville d’Okotoks, dans l’Alberta, qui profitent ainsi d’un système permettant à la chaleur estivale d’être stockée sous la surface de la Terre. Pour se faire, le réseau héliothermique comprend 800 panneaux solaires plats à vitrage simple (inclinaison 45° – Sud) placés en 4 rangées sur les garages détachés qui se trouvent derrière les maisons (voir photo ci-dessus).

Un système ingénieux canadien de chauffage distingué

Un liquide antigel – un mélange d’eau et de glycol non toxique – est pompée à travers des capteurs solaires et chauffée par le soleil. Les 800 collecteurs sont reliés entre eux via un réseau de canalisations souterraines qui transportent le liquide chauffée jusqu’à la centrale d’énergie de la communauté. Les capteurs solaires produisent 1,5 mégawatt de puissance thermique au cours d’une journée courante d’été.

La centrale d’énergie de la CSDL constitue le cœur même du réseau d’énergie de quartier. Située dans un coin du parc de la communauté, elle abrite les deux réservoirs thermiques à court terme  de 120 m3, la chaudière de secours au gaz naturel, ainsi que la plus grande partie de l’équipement mécanique, comme les pompes, les échangeurs de chaleur et les dispositifs de commande.

Un système ingénieux canadien de chauffage distingué

La boucle des capteurs solaires, la boucle du réseau d’énergie de quartier et la boucle du stockage thermique saisonnier en puits passent au travers de la centrale d’énergie.

Pendant les mois chauds, l’eau chauffée est transférée du réservoir de stockage – à court terme – vers le stockage d’énergie thermique souterrain (TSEI) à l’aide d’une structure comprenant un réseau de puits – 144 trous forés qui s’enfoncent sous 37 mètres – couvrant une superficie de 35 mètres de diamètre.

Un système ingénieux canadien de chauffage distingué

Le réseau de stockage thermique saisonnier en puits est une structure souterraine permettant d’emmagasiner de grandes quantités d’énergie solaire recueillies l’été pour servir l’hiver. L’eau chauffée par énergie solaire est pompée pour le stockage thermique saisonnier en puits à travers un ensemble de canalisations en U.

Comme l’eau chauffée se déplace à travers les canalisations, le flux de chaleur est transféré au sol et aux rochers ambiants qui atteignent une température de 80°C d’ici la fin de l’été. Pour assurer un bon contact thermique avec le sol, le réseau de forage est rempli d’un matériau à haute conductivité thermique.

Lorsque l’hiver arrive et lorsque les habitants réclament du chauffage, l’eau chaude stockée dans le TSEI passe alors vers le réservoir de stockage – à court terme – du centre énergétique avant d’être distribuée aux foyers à travers une boucle de chauffage urbain. La température de l’eau qui circule à travers ces conduites est généralement comprise entre 40 et 50°C.  Dans chaque maison, l’eau chauffée passe au travers d’un système de traitement de l’air installé au sous-sol, évitant ainsi le recours à une chaudière classique. La chaleur est transférée de l’eau à l’air pour, ensuite, être distribuée partout dans le bâtiment à l’aide de conduits.

Pour répondre à la demande en eau chaude, chaque maison est équipée sur le toit de deux capteurs solaires automatiques uniques en leur genre. Ces derniers sont reliés à un chauffe eau à énergie solaire installé au sous-sol. L’énergie solaire permet ainsi de répondre, chaque année, à près de 60% des besoins domestiques en eau chaude.

Lorsque cette sorte d’énergie n’est pas disponible, un appareil à eau chaude, à conversion de puissance et alimentée au gaz naturel, prend alors la relève.

Un système ingénieux canadien de chauffage distingué

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Les résultats obtenus :

Les besoins en énergie d’une maison canadienne courante se répartissent ainsi : 60% de ceux-ci portent sur le chauffage des espaces, 20% sur le chauffage de l’eau, et 20% sur le fonctionnement desappareils, l’éclairage et diverses autres fins.

Le chauffage des espaces :

Plus de 90% de l’énergie utilisée pour le chauffage des espaces dans une maison de la CSDL au cours d’une année est constitué d’énergie solaire. Même dans un hiver et un printemps inhabituellement froids, 85% de la chaleur nécessaire est tiré du soleil.

Le chauffage de l’eau :

La combinaison de conduits à haut rendement, de chauffe-eau au gaz naturel et de dispositifs d’économie d’eau permet à chaque maison de la CSDL de consommer entre 65 et 70% moins de gaz naturel pour chauffer l’eau que les maisons neuves courantes. Ce bilan seulement signifie des économies annuelles d’une tonne d’émissions de gaz à effet de serre par maison.

 

Un système ingénieux canadien de chauffage distingué


Les lauréats de l’Energy Globe Award par catégorie :

Catégorie TERRE : L’Université fédérale de l’Extrême-Orient sise à Vladivostok, en Russie, a conçu une maison à énergie passive dont la construction spéciale compte une isolation intégrale et utilise l’énergie solaire pour fournir un chauffage à 22°C dans votre salon, même dans le froid glacé de Sibérie, tout en empêchant à ses habitations de s’enfoncer dans le pergélisol. Principale intervenante : Dr. Gesa Köberle, Vice-présidente de l’Energy Globe Foundation.

Lauréat de la Catégorie EAU : Une solution verte composée de pompes à eau utilisant l’énergie solaire élaborée par AsoFenix au Nicaragua fournit actuellement un accès à l’eau propre à de nombreuses personnes, tout en enseignant aux villageois à gérer efficacement leur ressource. Principal intervenant : Professeur Edward Ayensu, ancien Président du Panel d’inspection de la Banque mondiale.

2 lauréats dans la catégorie AIR : Au port de Göteborg, en Suède, des navires de transport s’alimentent actuellement avec l’énergie propre d’une source éolienne ! Finis les moteurs diesel bruyants et odorants, et vive l’énergie verte directement tirée de la nature. Le détaillant suisse Migros opte également pour l’énergie propre de différentes façons. Grâce à des systèmes photovoltaïques, de gestion de l’énergie et de nombreux autres efforts, cette société est un véritable protecteur du climat. Principal intervenant : Ministre autrichien de l’économie, Reinhold Mitterlehner.

Catégorie JEUNESSE : Conformément à sa devise «Appréciez la nature – Protégez la nature», le Chipembele Wildlife Education Trust de Zambie travaille à sensibiliser les jeunes aux écosystèmes environnants. L’un de ses exemples de réussite est la Vallée de Luangwa du Sud, considérablement affectée par le tourisme effréné. Principale intervenante : Leanne Liddle, membre du Conseil de Bush Heritage en Australie.

Wolfgang Neumann, fondateur de l’Energy Globe, est convaincu que « Tous ces projets représentent les solutions de demain. Ce superbe esprit d’innovation garantira que notre planète reste un endroit où il fait bon vivre pour nos enfants ».

Son projet Energy Globe, qui attire chaque année des participants de 100 pays et plus de 1000 projets individuels, démontre publiquement comment l’énergie peut être utilisée de manière efficace où que ce soit dans le monde. Il montre également comment atteindre une meilleure qualité de vie tout en stimulant l’économie.


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    29 Commentaires sur "Un système ingénieux canadien de chauffage distingué"

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    richelieu
    Invité

    mise en oeuvre et primée à juste titr, et dire qu’il y en a qui louche encore vers les énergies fossiles.

    Catalan
    Invité

    On se demande à quoi sert l’ADEME et le CSTB ? sans compter le CNRS ? pas facile d’inventer quelque chose d’intelligent en France ! Surtout que le chauffage de nos habitations devrait rester électrique pour gaver le lobby NUC.

    Raoul-78
    Invité
    Je suis certain que nos professeurs Tournesol et autres Géo Trouvetout y ont déja pensé mais… entre la faisabilité technique et la réalité économique… il y a le poste FINANCEMENT. Avec un kWh notoirement sous-évalué (inutile aux membres du GGP de me répondre la dessus, nous connaisons tous leur propagande), il n’y a que peu de places en France pour ce genre de développement, sauf démonstrateurs ou projets exemplaires portés par des collectivités. Et comment rentabiliser pareille installation quand EDF BLEU CIEL fait la promotion des « grille-pains » dans des maisons pas isolées au prétexte que nous avons l’électricité la moins… Lire plus »
    Pastilleverte
    Invité
    mais que fait la police, l’état, le gouvernement, le CNRS, l’ADEME, etc etc? Bien lire l’article, c’est une « communauté », comme on dit outre Atlantique qui a pris les choses en mains sans attendre la manne divine républicaine laîque et obligatoire ! Cela étant posé, quatre remarques : 1/ Bravo ! le stockage est un des éléments clé de la future transition énergétique, même si leur système n’est après tout qu’une extension intelligente et optimisée du « puits canadien » ! 2/ On parle ici d’énergie solaire thermique, la plus pertinente, y compris au Canada, car le climat y est presque partout continental… Lire plus »
    Guydegif(91)
    Invité

    La solution canadienne mise en oeuvre ici est géniale pour stocker l’été la chaleur pour l’hiver ! Pourquoi ne pas optimiser ce système de réseau de chaleur (et de fraicheur l’été) en mariant les calories solaires recueillies avec la chaleur géothermique latente: on pourrait ainsi BOOSTER cette ressource ! A certains endroits de gradient géothermique propice, comme l’IdF ou les régions de la croûte terrestre plus fine, Alsace, Auvergne, etc…la chaleur du soleil stockée par ce biais pourrait amplifier la ressouce de là à couvrir plus de 60% des besoins…. A bons entendeurs…. A+ Salutations Guydegif(91) L’été, ce système

    jl06
    Invité
    Okotoks a développé une copropriété verte depuis 3-4 ans environ. C’est une exception, une curiosité qui contraste avec l’habitat environnant chauffé au gaz naturel des gisements albertains. Le froid (parfois jusqu’à -50°C sans le facteur vent, et souvent autour de -25°C) et les longs hivers pourraient faire oublier que la région de Calgary (Okotoks est juste au sud de la ville) est une des plus ensoleillées du Canada. Le ciel y est souvent bleu et l’air y est sec car le vent humide du Pacifique est naturellement deshumidifié par les Rocheuses. En fait, la région est tout à fait propice… Lire plus »
    jymesnil
    Invité

    avec le BRGM pour étudier ce que de nombreux pays ont déjà mis en place avec succès ?! c’est ça le drame ici, nous sommes en retard parce qu’il faut vendre de l’électricité nucléaire !

    Nature
    Invité

    A Chaudes-Aygues l’eau sort à 83 ° . Qu’attend -t-on pour équiper tous les sites auvergnats susceptibles de fournir une quantité d’énergie analogue?

    Samivel51
    Invité

    Pendant que les Francais crient « Que fait l’Etat? Que fait l’Etat? », les citoyens des autres pays se prennent en charge sans attendre.

    Sicetaitsimple
    Invité
    En tous les cas un site très bien fait, ou l’on trouve(presque) tout: rapports mensuels, annuels…. Quelques remarques: – les maisons sont a priori très bien isolées, puisque si je ne me suis pas trompé la consommation annuelle de chauffage est d’environ 15000kWh/maison, ce qui me parait bien vue la région. – sur la saison 2008/2009, on n’est pas à 90% de chauffage solaire, mais plutôt à 60% , après 55% en 2007/2008. Il faudra voir si effectivement le stockage est de plus en plus efficace , mais on a quelques doutes quand on regarde les valeurs d’évolution de sa… Lire plus »
    Sicetaitsimple
    Invité

    Comme j’avais un peu de temps et que le sujet m’interesse, je me suis livré à la reconstitution de la période annuelle 07/10 à 06/11 à partir des rapports mensuels. C’est nettement mieux que 2008/2009, avec: -Près de 85% en solaire et donc seulement 15% de gaz -Un stockage qui « rend » 53% de ce l’on lui envoie. Reste la question des coûts, a mon avis pas évidente.

    Bachoubouzouc
    Invité

    « Avec un kWh notoirement sous-évalué (inutile aux membres du GGP de me répondre la dessus, nous connaisons tous leur propagande) » Par contre la justification de cette accusation gratuite, on l’attend toujours.

    Claude b.
    Invité

    … d’autant plus que c’est dans un secteir pétrolier d’Alberta!! C’est très baveux. 🙂

    Sicetaitsimple
    Invité
    Sans vouloir vous donner de conseil, et sans non plus vouloir rentrer dans un débat sans fin sur les coûts de ceci ou de celà, il est clair et c’est la position affichée par les patrons d’EDF depuis un certain temps malgré leur actionnaire majoritaire que le kWh EDF n’est pas vendu au prix qu’il devrait. Alors c’est peut-être 10 ou 15% en plus, je ne sais pas, mais c’est plus que le prix actuel. Cf les débats sur la loi Nome, si vous voulez que les centrales nucléaires soient prolongées, il va falloir investir des centaines de millions (par… Lire plus »
    Sicetaitsimple
    Invité

    comme vous êes en ligne, répondez donc à la question sur le CO2/MWh sur un autre fil….

    Bachoubouzouc
    Invité

    Je suis parfaitement d’accord avec vous : Le MWh nucléaire ne peut qu’augmenter avec le grand carénage du parc à venir, avec la mise en sûreté suite à Fukushima, etc. Mais de là à devenir plus cher que les ENR actuelles (back up inclus…), il y a de la marge.

    pamina
    Invité

    Okotoks est à plus de 50° de latitude nord, soit celle de Bruxelles. Réalisation très intéressante, reste à avoir un ordre de grandeur des coûts.

    laurent75
    Invité

    reste à comparer le rapport efficacité/couts de ce système collectif avec un dispositif individuel assez équivalent, comprenant chauffe eau solaire individuel couplé à une chaudière gaz avec un puits canadien et isolation forte

    Dan1
    Invité

    Ce serait beucoup plus performant que MARSTAL ?

    Sicetaitsimple
    Invité
    Ca a l’air bien plus performant techniquement, au moins d’après mes calculs ces 52 maisons individuelles très bien isolées sont chauffées à plus de 80% par du solaire. Pour autant, et c’est bien ce que je regrette, il n’y a aucune info sur ce que ça coute en investissement, notamment sur la partie stockage. Si ça tombe , le MWh thermique est à un prix délirant, et il aurait peut-être mieux valu équiper les 2000M2 des garages en PV et équiper ce qui est déjà fait ce lotissement d’un chauffage gaz qui serait plus sollicité. Ou tout simplement complémenter au… Lire plus »
    richelieu
    Invité

    le principe n’est pas de ponctionner les subventions mais de chauffer des maisons. quel aurait été le rendement de tes panneaux PV en plein été, bien loin des 1.5Mw thermique obtenu entre des panneaux solaire thermique avec un rendement de 85% et des panneaux qui ne justifie leur utilité qu’en site isolé. le PV est un grigri pour peindre en vert les politiques des pouvoirs en place.

    Sicetaitsimple
    Invité
    Ma question n’a pas de rapport avec des subventions, bien au contraire, simplement à ce que justement ça coute hors subventions et quels schémas alternatifs et hors subventions également pourraient être (peut-être) plus efficaces. Si vous pensez que ce projet n’a pas été largement subventionné, allez voir la liste des sponsors sur leur site. A Chelya: c’est une bonne question ( même s’il ne s’agit pas de quelques GWh/an, mais de moins d’un), mais pour savoir si c’est rentable , avant de spéculer sur un prix de gaz sur 20 ans, il devrait être plus facile de savoir combien ça… Lire plus »
    Raoul-78
    Invité

    ce n’est pas parce que c’est réalisé que l’on sait mieux combien cela coute… Prenez le nucléaire par exemple : depuis 40 ans on n’a jamais su exactement combien cela coutait (…). Prochainement peut-etre (enfin !!!) avec l’audit de la Cour des Comptes….

    Dan1
    Invité

    Soit vous êtes malhonnête, soit vous n’avez pas encore lu les deux rapports suivants si souvent cités sur Enerzine : Rapport Charpin/Dessus/Pellat de 2000 : Rapport 1359 de L’Assemblée Nationale : Mais à mon avis vous les avez lus !

    Dan1
    Invité

    On trouve aussi des rapports déjà diffusés. Voilà donc en prime un rapport de la cour des comptes (souvent cité par pamina) déjà diffusé qui fait les comptes du démantèlement : La synhèse : Le rapport complet fait 279 pages. La cour des comptes va faire un nouvel audit, ce qui démontre bien que ce n’est pas nouveau.

    Raoul-78
    Invité
    La cour de comptes va faire un audit « différent » et pour sûr que les chiffres qui vont apparaître le seront également. D’ailleurs, il y a tellement peu de chiffres utilisables dans ces rapports que vous ne les avez jamais cités de peur d’être ridicules (c’est vrai qu’il est plus facile d’enfumer vos détracteurs en leur faisant lire des centaines de pages pour ne rien y trouver que de donner d’éventuelles références). Alors, pour la malhonnêteté je vous la laisse à Vous, Pamina et autres « jolis causeurs » qui n’ont de cesse de critiquer systématiquement tout ce qui n’est pas atomique. Depuis… Lire plus »
    Dan1
    Invité

    « il y a tellement peu de chiffres utilisables dans ces rapports que vous ne les avez jamais cités de peur d’être ridicules » Ah bon, je ne les ai jamais cités depuis février 2008 ? Vous avez décidé de jouer avec votre propre crédibilité ? Vous êtes lecteur d’Enerzine depuis combien de jours ?

    Sicetaitsimple
    Invité

    Il doit être plus simple de répondre à la question « combien ça coute? » , puisque c’est une installation qui existe, que de répondre à la question d’un contrat gaz sur 20 ans, non? Alors commencons par la réponse la plus simple, si vous voulez bien.

    Marco21
    Invité
    En France on a les maison RT2012 NOrme à laquelle on ne peut échapper. Ces maisons ont des besoins de chauffage très faibles, et on nous pousse à avoir des chauffages très chers. On cherche surtout à faire marcher l’économie, donc on ne cherche pas des solutions astucieuses. On n’a jamais installé des chauffages aussi chers. Et les chauff eau thermomdynamique qu’on propose parallèlement aux chaudières gaz… à quoi ça sert de payer un abonnement au gaz, si ce n’est pas pour en tirer partie en ayant chauffage et eau chaude au gaz ?? Les chauffe eau thermodynamiques sont bruyants,… Lire plus »
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