Energies renouvelables (ENER813_BAT)
Présentation
Développement des bases scientifiques et techniques nécessaires à la maîtrise professionnelle des applications bois énergie, et des systèmes pompes à chaleur géothermiques ou aérothermiques.
Objectifs
- Utiliser les bases scientifiques et techniques nécessaires au développement d'un projet bois énergie.
- Mettre en œuvre les recommandations et les règles de conception et de dimensionnement des installations géothermiques.
- Mettre en œuvre les recommandations, et les règles de conception et de dimensionnement des installations de pompes à chaleur aérothermiques.
Heures d'enseignement
| Cours Magistral | 19,5h | |
| Travaux Dirigés | 31,5h |
Pré-requis obligatoires
- Modules du semestre 5 : Transferts thermiques ; Mécanique des fluides ; AAP : Fonctions et Technologies du Bâtiment ;
- Module du semestre 6 : Génie climatique; Energétique et fluides; Thermique du bâtiment ;
- Modules du semestre 7 : Thermique du bâtiment; Génie climatique; Réglementation thermique et environnementale ;
Plan du cours
Le bois énergie (Cours : 6h ; TD : 6h)
- Pourquoi le bois énergie ?
- Le bois dans le bilan énergétique national
- Un grand potentiel de développement
- Le bois énergie : environnement, emploi et développement local
- De la forêt au combustible bois
- Les systèmes techniques
- Les chaudières automatiques à plaquettes
- Les chaudières automatiques à granulés
- Les chaudières bois bûche haut rendement
- La cogénération bois
- Autres modes de valorisation de la biomasse
- Méthodologies d'une étude faisabilité
- Le cahier des charges
- Le dimensionnement des besoins et de la puissance
- La création de scénarii de réseau
- Dimensionnement des installations
- Etude économique et environnementale
- Montage de projet
Systèmes géothermiques : pompes à chaleur géothermiques et puits canadiens (Cours : 7,5h ; TD : 15h)
- Energie géothermique : principes et grandeurs physiques
- Panorama économique et technique des usages des pompes à chaleur géothermiques
- Applications aux sondes géothermiques verticales
- Applications géothermiques sur aquifère
- Puits canadiens
Systèmes aérothermiques : pompes à chaleur, et chauffe-eau thermodynamiques (Cours : 4,5h ; TD : 12h)
- Présentation des PAC aérothermiques
- Spécificités des PAC aérothermiques (fonctionnement, technologies, performances)
- Sélection d'une PAC aérothermique
- Dimensionnement des équipements annexes (appoint, ballon tampon)
- Chauffe-eau thermodynamique
- PAC Double Service
- PAC Hybride
Compétences visées
Compétences liées à la filière bois énergie
- Identifier les acteurs de la filière bois énergie et décrire leurs rôles et missions respectives.
- Analyser les enjeux techniques, environnementaux et économiques d’un projet bois énergie.
- Réaliser une étude de faisabilité technico-économique d’un projet bois énergie.
Compétences liées aux systèmes géothermiques
- Expliquer les principes de fonctionnement et de conception des systèmes géothermiques et des installations de puits canadiens.
- Dimensionner un système géothermique comprenant des sondes verticales et/ou un puits canadien en fonction des besoins thermiques.
- Concevoir un projet de géothermie basse énergie intégrant les contraintes du site et les besoins de l’usager.
Compétences liées aux pompes à chaleur aérothermiques
- Expliquer le fonctionnement d'une pompe à chaleur aérothermique et d’un chauffe-eau thermodynamique, ainsi que les rôles de leurs composants.
- Calculer les performances instantanées et saisonnières d’une PAC aérothermique à partir des données d’usage.
- Dimensionner une PAC aérothermique en fonction des besoins thermiques d’un bâtiment.
- Sélectionner une PAC aérothermique adaptée (avec ou sans appoint) à partir d’un cahier des charges.
- Dimensionner les équipements annexes d’un système PAC (circulateurs, échangeurs, ballon tampon, etc.).
Bibliographie
- BRGM Editions : Guide technique - Les pompes à chaleur géothermiques sur champ de sondes - 2012 ; ISBN : 978-2-7159-25311
- BRGM Editions : Guide technique - Les pompes à chaleur géothermiques à partir de forages sur aquifères - 2012 ; ISBN : 978-2-7159-25328
- Karl OSCHNER - Geothermal Heat Pumps, A guide for planning and installing - 2007 ; EAN : 978-1-84407-406-8
- Jean LEMALE : Les pompes à chaleur - Collection: Technique et Ingénierie DUNOD/ADEME - 2012 ; EAN13 : 9782100565504
- Site internet Comité Interprofessionnel du Bois-Energie (12-11-2013) : http://www.cibe.fr/
- Jacques BERNIER: La pompe à chaleur, Ed. Pyc Livres - 2004; ISBN: 2-86243-071-4 (br.)
- Site internet du Programme d’Action pour la qualité de Construction et de la Transition Energétique: http://www.programmepacte.fr/
- Norme NF EN 14825: COP saisonnier, caractéristiques à charge partielle
- Norme NF EN 14511: conditions d'essai pour la détermination performances des pompes à chaleur air/air, eau/air, air/eau et eau/eau.
- Jacques BOUTELOUP, Michel LE GUAY, Jean LIGEN: Climatisation, Conditionnement d’air: 2- Production de chaud et de froid, Editions parisiennes - 1997; ISBN: 2-86243-041-2 (br)