Le projet Sumbiosi imaginé par une équipe d’étudiants issus de plusieurs grandes écoles du campus Aquitain participe actuellement au Solar Decathlon Europe à Madrid, une compétition internationale qui vise à concevoir et faire fonctionner un habitat solaire à énergie positive.
Ce projet fait appel à plusieurs innovations et concentrations technologiques :
• Concentrateurs solaires à cogénération
• Traitement naturel des eaux usées
• Rafraichissement passif de l’air : MCP
• Ventilation naturelle : système à effet venturi
• Toiture végétalisée auto-‐irriguée
• Structure, bardage, terrasse en pin maritime des Landes
• Gestion intelligente des systèmes par la domotique
• Modularité de l’espace de vie
Le Système solaire
Le système solaire mis en place sur Sumbiosi a été pensé autour de la réduction de surface photovoltaïque.
Ainsi la haute concentration optique (lentilles de Fresnel) a été choisie et mise en œuvre sur un système de suivi solaire (tracking 2 axes) qui permet de focaliser la lumière avec une précision de 0.1° tout au long de la journée et de l’année.
Cette solution permet de réduire la surface de cellules photovoltaïques de 500 fois ce qui représente seulement 0.066m² pour l’équivalent de la production des 33m² de panneaux photovoltaïques semi-transparents qui complètent ce système innovant.
La cogénération a également été intégrée ; ainsi électricité, eau chaude et fluide caloporteur sont produits grâce à la chaleur concentrée et libérée par les cellules photovoltaïques.
Un rafraichissement naturel
La climatisation est source de consommation et pourtant elle est indispensable du confort intérieur.
Dans le souci constant de concilier performance énergétique élevée et grande qualité de confort, Sumbiosi a opté pour un système innovant.
Une ventilation haut-rendement à double flux, permettra de récupérer les calories de l’air sortant pour préchauffer l’air entrant en hiver ou en été le pré-refroidir. Cette ventilation sera couplée avec un échangeur à matériaux à changement de phase c’est-à-dire de paraffine changent d’état à différents paliers de température (21°, 23°, 28°).
En été par exemple, au passage de l’air chaud, les MCP absorbent les calories de l’air et passent ainsi de l’état solide à l’état liquide. L’air ainsi rafraichie est alors distribué via le réseau de ventilation dans toute la maison.
La nuit, l’air extérieur, plus frais, est envoyé sur les MCP afin de les recharger (re-solidification) pour qu’ils soient opérationnels à nouveau. Ainsi ce système de rafraîchissement de l’air est très peu énergivore par rapport à un système de climatisation classique.
Le cycle de l’eau
Sumbiosi a été conçue pour être autonome et parfaitement intégrée à son environnement.
L’eau ne fait pas exception. Trois cuves de stockage sont disposées sous la terrasse, et contiennent les eaux propres, les eaux grises traitées et les eaux noires. L’eau est distribuée dans la maison depuis la cuve d’eau propre pour être consommée normalement par les habitants. Les eaux de l’évier et du lave-vaisselle sont envoyées directement dans la cuve des eaux noires, alors que celles de la salle de bain et du lave-linge sont envoyées dans le lombrifiltre pour être traitées.
Une fois filtrée, l’eau est disponible dans la cuve d’eau grise et peut être utilisée pour irriguer la toiture végétale ainsi que pour tout autre usage ne nécessitant pas d’eau potable.
A terme l’intégralité des eaux sera traitée par le lombrifiltre et pourra être réutilisée. De cette manière Sumbiosi ne rejette que de l’eau propre.
Le Lombrifiltre ?
Il s’agit d’une technologie qui vise à assainir les eaux grises. Le procédé a évolué pour devenir efficace sur toutes les eaux y compris celles des toilettes. Le système est composé d’une cuve contenant plusieurs couches successives de lombrics, de litières (plaquettes de bois spécifiques), et enfin de galets. Ces composants ont pour rôle respectif de nettoyer, filtrer et purifier l’eau. Ce procédé toujours en développement permet aujourd’hui d’obtenir de l’eau propre pour les tâches ménagères ou l’irrigation, avec l’objectif final de restituer de l’eau potable à la consommation.
L’enveloppe thermique
Sumbiosi cherche également à réaliser des économies d’énergie grâce à une enveloppe performante qui permet à la fois de protéger l’occupant de l’environnement extérieur et de s’adapter à ses besoins en termes de confort thermique. Une double stratégie est alors employée. En hiver l’enveloppe permet de maximiser les apports solaires grâce à de grandes baies vitrées au sud qui captent le rayonnement solaire, un sol dense constitué d’une dalle de béton permettant de stocker la chaleur durant la journée et une isolation à haute performance associée à un système de ventilation à récupération de chaleur pour éviter les pertes énergétiques.
La domotique
Sumbiosi développe une installation domotique qui pilote l’intégralité de la maison, en interaction avec son environnement.
Tous les systèmes énergétiques sont gérés par cette dernière: rafraichissement naturel par la gestion des ouvertures et fermetures des fenêtres et des stores, chauffage, production de l’eau, éclairage, sécurité, …
Cette domotique très élaborée optimise le bien-être des habitants et des conseils ludiques les informent sur les comportements à adopter afin de réduire au maximum la consommation énergétique de cet habitat moderne. L’habitant devient donc un véritable acteur de ses consommations.
De plus, la domotique a été conçue pour interagir de façon simple et ludique avec les habitants et ceux où qu’ils se trouvent : à l’intérieur de la maison via une tablette tactile et à l’extérieur via un smart phone ou bien même un ordinateur portable.
Projet interessant puisqu’il concentre une multitude de technologies connues et efficaces. Seulement, il serait bien d’avoir quelques chiffres : production/consommation (est-ce un habitat autonome en energie), le cout de construction et cout d’utilisation, ainsi qu’une idee de la duree se vie des elements en place (comme le lombrifiltre par exemple) puisque le confort passe aussi par la minimisation de l’entretien.
en complèment (et en l’absence de chiffres …) bravo à priori pour la clim°, c’est un système où d’immenses progrès sont encore à accomplr en terme d’efficacité énergétique !
C’est un proto de ce que j’en comprends. Donc un cout n’aurait aucune signification. De plus pour toute nouvelle énergie ou nouveau concept, il y a une phase de création et de prototypage, une phase préindustrielle où l’objectif est la réduction du cout de production et la fabrication en grand nombre puis vient le temps de la maturité technologique. Ce qui serait pertinenent serait de connaitre le prix cible dans 5 ans de l’ensemble de ces technologies. En tout cas bravo à ces étudiants et à leurs recherches, notre futur propre est là en partie.