Les premières offres de systèmes pour l’autonomie énergétique des maisons individuelles

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Du point de vue technique, depuis une bonne dizaine d’années, tous les éléments nécessaires existent pour concevoir des systèmes capables d’assurer l’autonomie énergétique – voire même l’autarcie énergétique – en maison individuelle et en petit tertiaire. Seuls les ménages particulièrement motivés par la protection de l’environnement étaient tentés d’investir dans ces systèmes.

Outre les ménages très motivés, les sites isolés comme l’Île de Kemenez en Bretagne pouvaient s’équiper de panneaux photovoltaïques de stockage en batterie, de panneaux solaires thermiques pour la production d’ECS et fonctionner en totale autarcie. Le seul ménage occupant l’Île de Kemenez bénéficie d’une telle installation depuis 2007. Elle combine panneaux PV, stockage en batteries au plomb et panneaux thermiques. ©PP

Jusqu’à présent, les coûts de l’énergie n’étaient pas assez élevés pour que de telles solutions soient amortissables en moins d’une quinzaine d’années en France. L’invasion de l’Ukraine par la Russie, l’envolée des prix de l’électricité et du gaz qui ont suivi, ainsi que la crainte de pénurie voire de coupures d’électricité, ont changé la donne.

Tous les composants nécessaires sont disponibles

A Interclima 2022, divers exposants mettront en scène les composants dont on a besoin pour construire un système destiné à faire fonctionner une maison en autonomie énergétique. Certains fabricants se sont associés à d’autres pour proposer des ensembles cohérents. Atlantic, qui ne fabrique pas de panneaux solaires photovoltaïques, s’est associé à Schneider Electric et à Terreal pour proposer un système destiné à maximiser l’autoconsommation d’une production d’électricité photovoltaïque sur site.

Le système proposé par Atlantic se compose d’une production photovoltaïque en toiture sous forme de panneaux ou de tuiles fournies par Terreal, d’un tableau électrique connecté Wiser Energy Center de Schneider Electric, contenant l’électronique de puissance pour orienter les flux d’électricité, et du chauffe-eau thermodynamique Calypso d’Atlantic. ©Atlantic

La solution Atlantic est limitée à la production d’eau chaude sanitaire, mais met bien en avant les composants clefs nécessaires : les panneaux photovoltaïques et leur onduleur, l’électronique de puissance pour orienter les flux d’électricité produit sur site, un générateur, ici le chauffe-eau thermodynamique Calypso d’Atlantic.

D’autres exposants, comme le GREE, spécialiste de la climatisation à détente directe, montreront des équipements destinés à favoriser l’autoconsommation de l’électricité photovoltaïque produit sur site, pour le tertiaire notamment. Sa gamme de DRV GMV 5 est conçue pour fonctionner directement en courant continu (DC pour Direct Current) issu d’un champ de capteurs photovoltaïques, sans qu’il soit nécessaire de le transformer d’abord en courant alternatif (AC Alternative Current). Ce qui évite les pertes de conversion et maximise l’autoconsommation utile du courant photovoltaïque produit sur site.

Seul Viessmann, cependant, réunira tous composants dans un système cohérent à Interclima 2022. ©Viessmann

Viesmmann commercialise un système complet pour l’autonomie énergétique

Viessmann commercialise les panneaux solaires photovoltaïques monocristallins Vitovolt 300 d’une puissance de 360 Wc. Ils sont associés aux micro-onduleurs IQ7+ d’Enphase. Panneaux et micro-onduleurs sont garantis 25 ans. Viessmann propose également le système de fixation en surimposition de toiture sur tuiles mécaniques, ardoises ou bac acier, ainsi que tous les câbles de raccordement nécessaires. ©Viessmann

Ensuite, depuis la fin de l’année 2020, l’usine Viessmann de Faulquemont, près de Metz, fabrique le stockage d’électricité modulaire Vitocharge VX3. Il se compose d’un module de pilotage qui contient un onduleur hybride, puis de 13 modules de stockage utilisant des batteries Lithium-Fer-Phosphate.

La capacité stockée du système Vitocharge VX3, en mono et en triphasé atteint 4, 8 ou 12 kWh, avec une puissance maximale de charge ou de décharge de 1,92, 3,84 et 5,76 kW respectivement. Un système Vitocharge VX3 gère un générateur photovoltaïque de 7 kWc au maximum. Il est compatible avec une installation PV existante ou bien avec une nouvelle installation. ©PP

Pour aller au-delà, il faudra cascader les stockages Vitocharge. Ce qui devrait être possible en 2023. Panneaux photovoltaïques, stockage d’électricité, … Viessmann fabrique et commercialise également des pompes à chaleur et des chauffe-eau thermodynamiques.

En ce qui concerne les pompes à chaleur, la grande nouveauté à Interclima sera le modèle air/eau monobloc extérieur Viessmann Vitocal 250S de 10 à 13 kW. Elle utilise le R290 comme fluide (GWP = 3). Ce qui lui permetr de produire de l’eau chaude à 55°C par -15°C extérieurs. Elle est équipée d’un système hydroconfort qui supprime la bouteille de mélange et le débit minimum au condenseur de la pompe à chaleur. Le système électronique de la pac détecte les conditions de fonctionnement du réseau de chauffage et s’adapte. ©Viessmann

La pac Vitocal 250S est dotée d’exceptionnelles capacités de communication. Elle communique en amont avec la box internet de la maison en WiFi. Elle communique en aval en Zigbee avec les robinets thermostatiques Viessmann de l’installation. Elle est également équipée d’un module GSM – le service Link - qui, avec une carte Sim, maintient le contact en permanence avec le Service Assistance de Viessmann, si le client final l’autorisé. ©Viessmann

Viessmann fabrique également des chauffe-eaux thermodynamiques Vitocal, avec des capacités de stockage de 180 (Vitocal 060-A) à 600 litres (Vitocal 262-A). Le modèle Vitocal 060-A TOS-ze est équipé d’un appoint hydraulique solaire pour le raccordement de panneaux solaires thermiques. ©Viessmann

Et le solaire thermique ?

L’usine Viessmann de Faulquemont produit aussi les capteurs solaires thermiques plan Vitosol 141-FM et Vitosol 200-FM, avec des surfaces solaires actives de 2,02 et 2,33 m² respectivement et des rendements optiques de 81,5% et 82%. ©PP/Viessmann

Les capteurs thermiques peuvent être associés aux réservoirs tampon Vitocell 140-E, 160-E, 340-M et 360-M, de 400 à 950 litres de capacité. Tous ces ballons comportent un serpentin intégré pour raccordement à des capteurs solaires. Tous les nouveaux générateurs présentés par Viessmann à Interclima 2022 embarquent le Viessmann Energy Management pour la visualisation et la gestion des flux d’énergie dans le logement.

Ensuite, pour l’installateur, l’application Vitoguide fait office d’interface pour la configuration et la mise en service des installations, puis permet de visualiser en temps réel l’état des installations et d’optimiser les interventions éventuellement nécessaires.

Vitoguide est l’application utilisée pour la configuration des systèmes d’autonomie énergétique qui regroupent panneaux PV, onduleurs, stockage d’électricité, ballon d’ECS, panneaux solaires thermiques, pompes à chaleur et automates de pilotage embarqués.

Pour l’utilisateur final, l’application ViCare assure le pilotage de l’ensemble. A Interclima, Viessmann montrera le fonctionnement cohérent de ce système qui peut assurer jusqu’à 70% d’autonomie énergétique, voire davantage dans une maison très performante. ©Viessmann