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Le projet ene.field, la micro-cogénération pour les bâtiments de demain, disponible dès aujourd’hui Une utilisation du gaz naturel efficace La cogénération est un procédé de production combinée d’électricité et de chaleur largement utilisé dans des installations de grande puissance (de l’ordre du mégawatt). Elle est traditionnellement utilisée dans des centrales de production d’électricité. La chaleur fabriquée est utilisée dans des réseaux de chaleur pour le chauffage à proximité de la centrale. La micro-cogénération, en particulier domestique, consiste à utiliser le même procédé à des puissances beaucoup plus faibles (de l’ordre du kilowatt) pour des habitations individuelles. Dans ce cas, la micro-cogénération est dimensionnée pour fournir les besoins en chauffage et en eau chaude sanitaire à une habitation, et produit en même temps de l’électricité. Un système de micro-cogénération regroupe donc trois fonctions en une seule technologie : chauffage, eau chaude sanitaire et électricité. 175% Rendement primaire La pile à combustible a un ratio électricité / chaleur produite adapté à l’habitat individuel d’aujourd’hui mais surtout de demain. En effet, alors que les besoins en chaleur diminuent sous l’effet des rénovations énergétiques et des nouvelles réglementations thermiques pour le neuf, les besoins en électricité augmentent avec le développement des appareils et des nouveaux usages. La micro-cogénération par pile à combustible répond donc à cette évolution. 145% Réaction chimique Pas d’émissions de CO2/NOx 115% Pas de pièces en mouvement 75% Compact Technologies Chaudières actuelles Chaudières condensation + solaire Micro-cogénération à moteurs Micro-cogénération à pile à combustible La pile à combustible est la technologie la plus évoluée pour la micro-cogénération. En particulier, c’est la technologie qui permet d’obtenir les meilleurs rendements électriques (de l’ordre de 30 à 50 % en fonction du type de pile à combustible). Par conséquent, le rendement global d’une micro-cogénération par pile à combustible peut atteindre jusqu’à 175 % sur énergie primaire (en valorisant la production locale sans pertes d’électricité). Comment ça marche ? La pile à combustible de Vaillant, dite pile « céramique » est alimentée directement en gaz naturel. Le gaz réagit avec l’oxygène contenu dans l’air ambiant dans un cœur de pile en céramique qui fonctionne à haute température pour former de la vapeur d’eau. La réaction d’électrolyse, qui est comparable à celle d’une pile ou d’une batterie de voiture, produit de l’électricité. Cette même réaction dégage en même temps de la chaleur. La chaleur produite par la pile à combustible est accumulée dans un ballon de stockage qui sert au chauffage et à l’eau chaude sanitaire dans la maison. Une chaudière à condensation est couplée à la pile à combustible pour apporter le complément de chaleur. La régulation intelligente du système fait tourner en continu la pile à combustible pour optimiser ses performances. Par principe, la pile à combustible est une technologie respectueuse de l’environnement, car elle utilise le gaz naturel et l’air, et rejette de la vapeur d’eau. Comme l’électricité est produite directement dans la maison, il n’y a pas non plus de pertes sur le réseau de distribution (qui sont en général de l’ordre de 20 % (chiffre du projet Callux en Allemagne). On estime que les émissions de CO2 sont réduites de 50 % par rapport à la production séparée de chaleur et d’électricité (moyenne des valeurs constatées dans le projet « Callux » en Allemagne). Au global, la micro-cogénération par pile à combustible permet au particulier d’avoir une meilleure indépendance vis-à-vis de l’augmentation du prix des énergies en : en diminuant la consommation de gaz naturel pour le chauffage et l’eau chaude jusqu’à 25 % ; en diminuant la quantité d’électricité achetée sur le réseau pour les autres usages et donc la facture d’électricité aujourd’hui et demain. Enfin, une pile à combustible n’intègre pas de pièces en mouvement, ce qui permet une utilisation plus silencieuse et un entretien facilité par rapport aux autres technologies de microcogénération. Vaillant et GRDF se sont associés dans le cadre du projet européen ene.field. Ce programme d’ampleur a pour objectif de démontrer que les piles à combustibles sont une réalité chez les particuliers dès aujourd’hui. Pour cela, le projet vise à installer 1 000 systèmes chez des particuliers dans 11 pays d’ici 2016. Vaillant a inauguré sa première installation dans la banlieue de Lille. Alimenté au gaz naturel, le système est capable de répondre au besoin de chauffage et en eau chaude sanitaire d’une maison de 130 m² tout en produisant une partie de son électricité. La pile à combustible fonctionne sans interruption depuis sa mise en route en janvier 2015. Les performances des systèmes vont être suivies en continu et à distance pendant les 3 années du projet ene.field. Le retour d’expérience des installations permet à Vaillant d’envisager la commercialisation à grande échelle des micro-cogénérations par pile à combustible d’ici 3 ou 4 ans. Pour en savoir plus Site dédié à la pile à combustible Vaillant : http://www.pile-a-combustible-vaillant.fr/ Site du projet ene.field : http://enefield.eu/field-trials/technology/end-users-recruitment-vaillant-group/ Principe de fonctionnement (animation) : https://www.youtube.com/watch?v=qP_sr_Bm11I Brochure produit (document à télécharger) Fiche chantier à Lille (document à télécharger) http://eArticle dans le numéro d’avril 2015 du magazine « L’Installateur » : magazine.lebatimentperformant.fr/INSTALLATEUR_724/sessionId_7d29e64633af8f3e5c9a0bbf6a30c828 Interview du directeur de marque Vaillant sur BFM TV (mars 2015) : http://www.dailymotion.com/video/x2l0t1u Vaillant est un fabricant de chaudières, systèmes de chauffage et eau chaude.