Etude d’un systeme de valorisation de l’energie thermique des routes pour les besoins des batiments
En France, le réseau routier peut constituer un capteur d’énergie solaire très important. Le seul réseau national pourrait capter une énergie solaire d’environ 196 TWh par an. On voit dès lors le rôle important que peuvent jouer les infrastructures routières dans la transition énergétique Cette énergie peut par exemple, être mise au profit du secteur du bâtiment qui représente près de 43 % de la consommation totale d’énergie utile en France. Pour mieux exploiter ce potentiel énergétique des routes, plusieurs projets de routes récupératrices d’énergies ont vu le jour dont le projet Dromotherm (http://www.dromotherm.com) sur lequel porte cette présente étude, financé par la Région Auvergne-Rhône-Alpes dans le cadre du pack Ambition Recherche 2020-2025. Ce projet vise à récupérer l’énergie solaire thermique des chaussées (via une circulation d’eau dans une couche d’enrobé drainante comprise entre deux couches d’enrobé étanches) ; la stocker à la base des bâtiments dans une cuve isolée en béton, remplie de sable saturé en eau et de tubes géothermiques pour la production d’eau chaude sanitaire et le chauffage des bâtiments.
Nos premières études d’un tel dispositif ont consisté à modéliser les différents phénomènes de transferts thermiques qui ont lieu tels que la conduction, la convection et le rayonnement thermique pour développer un modèle global de simulation afin d’étudier son comportement énergétique dynamique sur une année type. Il ressort de nos simulations qu’avec un tel dispositif, environ 8 à 20 % de l’énergie solaire qui arrive sur la surface de la chaussée est transmise au fluide caloporteur (de l’eau) circulant dans la chaussée. Cette énergie récupérée et stockée à long terme (inter saisonnier) est prélevée en hiver via la mise en œuvre d’une pompe à chaleur pour le chauffage d’un bâtiment et la production d’eau chaude sanitaire pour ses occupants. . Différentes stratégies de pilotage ont été étudiées en vue de limiter les consommations des systèmes annexes et maximiser l’efficacité du système.