Des batteries thermiques développées à la HEIA-FR
En bref
Bâtiments et quartiers : performance énergétique et impact environnemental
Innosuisse
WT SA, Sottas Building SA, Amstein+Walthert Genève SA et Aeby+Mouthon Architectes SA
Jacques Robadey
Répertoire des compétences
janvier 2019 - août 2021
La HEIA-FR et les partenaires du projet innosuisse « Hot and Cold PCM » WT SA, Sottas Building SA, Amstein+Walthert Genève SA et Aeby+Mouthon Architectes SA ont développé une batterie thermique de 0.1 m3 pouvant stocker 2kWh et délivrer des puissances de chauffage de 300 W et de rafraîchissement de 440 W.
Il s’agit d’un échangeur air-eau contenant des poches de PCM (Phase Change Material) pour stocker l’énergie thermique. Si la batterie thermique illustrée ci-dessous est chargée par un circuit d’eau, c’est un flux d’air provenant du circuit de renouvellement d’air qui assure la décharge.
Le projet de Nouvelle Politique Régionale « SmarTS (Smart Thermal Storage) » a pour but de transformer le démonstrateur en un produit prêt pour le marché.
Sept entreprises ont créé un consortium avec l’HEIA-FR : WT, Wago, Sensortec, Belimo, Technic360, Aeby+Mouthon architecte et SINEF, afin de baisser les coûts de production du prototype et d’améliorer ses performances en capacité et puissance thermique, degré d’insonorisation et réduction des pertes de charge.
Un système de gestion du stockage thermique sera développé pour sélectionner de manière optimale les modes de charge/décharge/stockage et renouvellement d’air en fonction du taux de charge, des besoins thermiques et de renouvellement d’air, de la production d’énergie renouvelable et des tarifs d'électricité.
Dans le graphique ci-dessus : Rafraîchissement obtenu par une batterie thermique de 0.1m3 pour un flux d’air de 31°C et de 100m3/h. La température du PCM proche de l’entrée (10cm), au milieu (35cm), et proche de la sortie d’air (60cm) montre que la transition de phase de T= 23°C se déplace de l’entrée vers la sortie de l’échangeur en 5 heures. La température de l’air sortant est très proche de celle du PCM à 60cm.