GEostructures, Couplage solaire hybride et stocKage d’énergie Optimisé : Solution pour bâtiments à énergie positive – GECKO

GECKO : GEostructures, Couplage solaire hybride et stocKage Optimisé: Solution pour bâtiments à énergie positive.

2020 entraînera la généralisation des bâtiments à énergie positive (BEPOS). Il s’agit d’un challenge technique et économique. Ceci rend nécessaire de mettre en œuvre des solutions innovantes, combinant le cas échéant plusieurs systèmes énergétiques.
La réduction des déperditions des bâtiments et des consommations énergétiques est la priorité. Toutefois, les enjeux suivants restent à régler :

- Le BEPOS rend nécessaire de produire de l’électricité pour compenser les consommations énergétiques (éclairage). Comment faire cohabiter panneaux solaires thermiques pour la production d’eau chaude sanitaire et photovoltaïques pour la production d'électricité, sur un espace limité (logement)?
- Comment étendre le champ d’applicabilité des énergies renouvelables (ENr) en améliorant leur polyvalence et en diminuant leur coût à l’investissement face aux solutions carbonées (chaudières gaz) ?
- Comment apporter le confort d’été, notamment pour le tertiaire, hospitalier, résidences personnes agées…?

Les « Géostructures » ou « fondations thermo-actives » sont une solution Enr pour atteindre ces objectifs.

La chaleur est stockée dans le sol l’été (lors du refroidissement du bâtiment ou par couplage avec des panneaux solaires), puis récupérée en hiver pour chauffer le bâtiment.

Cette technique utilise peu d’espace ce qui est intéressant en milieu urbain dense. Elle est respectueuse de l’environnement. Elle emploi de la main d’œuvre locale pour sa mise en œuvre.

D’un point de vue économique, ces systèmes ont une durée de vie remarquable et nécessitent très peu de maintenance. Le coût d’exploitation et les consommations énergétiques faibles rendent la solution économiquement pertinente en coût complet (investissement + entretien + consommations). Ainsi, elle connait un fort développement à l’étranger.

La contrainte réglementaire est une opportunité pour ces systèmes, en obligeant les investisseurs à ne pas raisonner sur le seul coût d’investissement des matériels. Le potentiel de développement est donc considérable et l'utilisation des fondations thermo-actives couplées à des panneaux solaires hybrides doit s’imposer comme une solution de référence pour les bâtiments à énergie positive.

Le projet GECKO a pour objectif de lever des verrous en précisant le comportement de ces systèmes et précisant les conditions de mise en oeuvre des systèmes des pieux énergétiques.

Il permettra également d'optimiser techniquement et économiquement ces procédés de géostructures en définissnt des solutions de couplage de ces systèmes avec des panneaux solaires hybrides.

Les axes du présent projet sont les suivants :

1) Comportement des sols, interface sol/pieux et liaison aux structures portées sous solicitation thermique.

2) Optimisation technique et économique par couplage solaire hybride.

Les enseignements du présent projet pourront être également utilisés pour des applications plus classiques de géothermie sur sondes et aux autres types de geostrucutres (diaphragm walls, slabs...)