Henri Salvador aurait pu le chanter, Ecotropy l’a fait. C’est une première en France, un immeuble HLM vieillissant à Nantes accueillera d’ici quelques mois sur son toit une serre couplée à une PAC qui, grâce à une bonne dose d’intelligence, produira l’eau du chauffage central et l’eau chaude sanitaire des habitations, en adaptant la récupération de chaleur en fonction de prédictions de besoins en énergie du bâtiment et de la météo.

Et si l’effet de serre aidait à la transition énergétique ? À Nantes, le bureau d’études Ecotropy prévoit d’installer d’ici mars 2020 une serre de 400 m² sur le toit d’une résidence HLM existante, actuellement reliée au réseau de chaleur urbain, pour chauffer les 24 logements situés dans les étages inférieurs, et moduler la récupération de chaleur en fonction des besoins énergétiques du bâtiment. Le projet, porté également par le bailleur social Nantes Métropole Habitat et l’institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux (Ifsttar), a été baptisé Symbiose pour marquer cette étroite union entre la serre et les habitations. Il est basé sur le principe même de l’effet de serre, à savoir le réchauffement de l’air de la serre par les rayons du soleil qui traversent la paroi translucide. Un système de récupération de chaleur, constitué d’une pompe à chaleur air/eau et d’un ballon de stockage d’eau, dont les études de dimensionnement sont en cours pour les deux équipements, puise les calories dans cet air réchauffé afin de chauffer l’eau utilisée ensuite pour le chauffage ou la préparation d’eau chaude sanitaire. S’il n’y a pas de stockage intersaisonnier, le système est doté d’une intelligence qui permet de maximiser la quantité d’énergie en fonction de la météo et des besoins du bâtiment.

Evelyne Dhéliat dans la serre

 « Il faut réaliser un compromis entre le climat laissé dans la serre et le puisage des calories » explique Alexandre Nassiopoulos, fondateur d’Ecotropy. La start-up a donc imaginé un outil de prédiction permettant de connaître à tout moment, à horizon 48h, la production d'énergie d'une part et les besoins en énergie d'autre part. L’outil est donc connecté aux données météorologiques prévisionnelles, ainsi qu’aux données climatiques à l’intérieur de la serre et de la résidence. « Il s’appuie sur un modèle de simulation de l’ensemble bâtiment + serre pour analyser à tout moment ces données et prédire d’un côté les besoins énergétiques des logements et de l’autre la production de l’énergie provenant de la serre, explique Alexandre Nassiopoulos. Grâce à des algorithmes d’optimisation, l’outil assure la meilleure adéquation entre les besoins et la production en ajustant la configuration de la serre et le fonctionnement du système de récupération de chaleur. » Concrètement, cette intelligence va permettre d’adapter les ouvrants de la serre et la mise en route, plus ou moins anticipée, du système de récupération de chaleur pour stocker l’énergie ou l’évacuer selon les cas, évitant ainsi les surchauffes dans la serre ou les coups de pompe du système.

Comme le solaire thermique, les légumes en plus

D’après Ecotropy, l’ensemble du système, soit serre + PAC, est capable de produire jusqu’à 250 kWh/m²/an de chaleur, ce qui permettrait de couvrir jusqu’à 80 % des besoins en eau chaude sanitaire, et 20 % des besoins de chauffage du bâtiment. « Cette capacité de production est comparable à celle d’une installation de panneaux solaires thermiques couvrant la même surface totale » affirme Alexandre Nassiopoulos. Bien évidemment, parce que le soleil aime jouer à cache-cache, en cas de mauvais ensoleillement ou de grand froid, le réseau de chaleur, toujours présent, prend le relais. Mais alors, pourquoi ne pas avoir tout simplement installé des panneaux solaires ? La réponse se trouve au-delà des frontières du génie climatique. « Cette serre représente un double intérêt. Il y a d’abord le facteur social, explique Alexandre Nassiopoulos, puisqu’elle accueillera un potager et permettra aux habitants de se retrouver autour des plantations. L’autre aspect est plus architectural. Avec cette serre, la résidence se modernise visuellement et embellit le quartier. »

Selon les études réalisées sur un prototype à échelle 1 / 20è, le chantier ayant à peine débuté sur la résidence HLM en question, la serre, dont la moitié sera occupée par des installations techniques, pourrait permettre de réduire les factures de chauffage de 25 % et de réaliser 40 % d’économies sur la consommation d’eau chaude. La rentabilité devrait intervenir au bout de dix ans.

Loire-Atlantique (44)

Nantes

Équipements

Serre connectée à un outil de prédiction Ecotropy

PAC + ballon de stockage

Postes couverts

ECS et eau de chauffage pour les planchers chauffants de 24 logements

Exploitation

À partir de mars 2020

Acteurs

Maîtrise d’ouvrage : Nantes Métropole Habitat
Maîtrise d’oeuvre : Claas architectes, SCE fluides et thermique, Ecotropy pilotage bioclimatique, MECA structure