PXL-GREEN & TECH TRANSFORME L’ECOLE SUPERIEURE EN LIVING LAB DURABLE
Le projet sur l’optimisation des flux d’énergie décroche un Sanilec Award
Comment les techniques liées à l’énergie renouvelable existantes peuvent-elles être combinées pour aboutir à une optimisation des flux énergétiques de l’installation HVAC? Les étudiants en Electromécanique de PXL-Green & Tech à Diepenbeek sont allés loin pour apporter une réponse à cette question. Ils ont transformé l’école supérieure en véritable living lab, avec une attention particulière pour les techniques tournées vers l’avenir. Et cela n’est pas passé inaperçu. Le département a reçu en avril 2019 le Sanilec Award dans la catégorie Projets scolaires.
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Je participe avec un projet scolaire
PXL-GREEN & TECH
L’école supérieure PXL compte 9.000 étudiants, répartis sur sept campus à Hasselt, Diepenbeek et Genk. PXL-Green & Tech, un des neuf départements, est établi à Diepenbeek et compte quelque 900 étudiants. Le département englobe notamment la formation de bachelor en Electromécanique de trois ans (orientations de dernière année en Climatisation et Technologie d’entretien) avec au total 120 étudiants l’année académique dernière. A partir de septembre 2019, des formations de graduat seront également mises en place. “Elles sont très orientées pratique, dans le but de faire et d'être capable de faire, alors que dans le programme de bachelor, nous nous concentrons sur la connaissance et l’exécution“, explique Chris Hendrickx.
Le lecteur Electromécanique espère en tout cas voir le nombre d'étudiants en technique augmenter au moins de cette façon. “Aujourd'hui, de nombreuses personnes dans l'enseignement secondaire optent encore pour des formations trop générales, ce qui signifie qu'elles ont une affinité trop limitée avec les techniques et qu'elles ne se voient donc pas se développer dans ces métiers en pénurie. Et ce, malgré le fait que le secteur est à la recherche de jeunes débutants bien formés.”
PROJET SUR UN CAMPUS DURABLE
Un des objectifs stratégiques du plan de formation d’Electromécanique est la construction d’un campus technologique durable. La ligne d’apprentissage ‘durabilité’ correspondante a pour but d’apprendre aux étudiants à agir de manière durable.
Le projet de base de trois ans (septembre 2016-2019) autour de l’optimisation des flux énergétiques a étudié comment des techniques courantes existantes à énergie renouvelable, comme les panneaux solaires et les pompes à chaleur, peuvent être combinées. Ce, afin d’aboutir à une climatisation fournissant toute l’année le confort souhaité au rendement le plus élevé possible. Env. quinze étudiants ont collaboré au projet global au cours des trois ans, d’un jour à cinq mois.
COLLABORATION PAR-DELA LES NIVEAUX
Le bâtiment de PXL-Green & Tech fait office de projet pilote ou living lab. Le campus est ainsi un lieu non seulement d’enseignement, mais aussi d’expérimentation. “Cela signifie pratiquement qu’il doit y avoir une concertation claire avec des tiers, comme la division gestion de bâtiment et les fabricants”, explique Hendrickx. “Le projet fournit chauffage, rafraîchissement et air frais à une partie du bâtiment. Les étudiants ont une grande responsabilité, vu que les installations ne peuvent pas être mises hors service ainsi, mais cela est aussi motivant. Nous les considérons comme des ‘collègues juniors’. Sous notre houlette, ils exécutent des tâches authentiques, axées sur la pratique. Ce projet aurait par ailleurs été impossible sans le soutien des entreprises, qui ont p.ex. fourni des éléments à un prix fortement réduit.”
INSTALLATION DE DEMONSTRATION
Afin de voir comment harmoniser au mieux les diverses techniques, une installation de démonstration a été construite dans un laboratoire de l’école supérieure. Les données sont surveillées en continu en vue de tester et d’ajuster correctement le système.
La configuration se compose d’une pompe à chaleur, de deux gros réservoirs tampons (chaud et froid), d’un échangeur thermique, d’un système solaire, d’un souffleur d’air chaud, d’un système de dégagement et satellite, d’une ventilation à commande basée sur le CO2, d’accessoires, d’une commande, d’un logging et d’armoires électriques – pour un poids total d’env. 2,5 tonnes. Avant l’installation de la configuration de démonstration, la formation PXL Construction a donc d’abord réalisé une étude de stabilité.
PROJETS DE BACHELOR
Les étudiants ont collaboré à l’installation de démonstration dans le cadre de travaux de cours spécifiques, mais certains d’entre eux aussi en vue de leur épreuve de bachelor.
Optimisation de l’installation de pompe à chaleur et intégration du système ventilation
Brent Van Geel et Bram Houben ont remis la thèse Optimisation de l’installation de pompe à chaleur à des fins éducatives & intégration du système de ventilation à PXL-Green & Tech. “Nous avons étudié comment toute l’installation de pompe à chaleur pouvait être optimisée pour aboutir à une configuration didactique, en combinaison avec l’amélioration de la qualité de l’air dans une classe. Ce, avec une consommation d’énergie la plus réduite possible. Nous avons ainsi notamment organisé les préparations pour les mesures, nous avons développé et exécuté des travaux de laboratoire autour de l’installation de pompe à chaleur et nous avons construit une partie de l’installation à ECS, ainsi que le système de ventilation et la commande CO2 et le logging correspondants.”
“Grâce à notre mémoire, nous avons appris à connaître de nombreux systèmes et comment aborder un gros projet. Cela ne s’arrête toutefois pas maintenant que nous sommes diplômés. Les données sont mises à disposition de la génération suivante, qui peut travailler avec.”
Réservoir de glace
Un autre projet ayant contribué à l’étude l’année académique dernière est l’installation d’un réservoir de glace, donné par Encon, sur le campus. L’installation a été suivie par Jaan Evens et Stef Luyten, qui y ont associé leur mémoire Réservoir de glace et refroidissement dans E007.
“Nous nous demandions comment utiliser un réservoir de glace opérationnel avec absorbeur d’air/ énergie solaire couplé avec une pompe à chaleur pour les freecooling, natural cooling et chauffage (par régénération du réservoir en été, pour un fonctionnement optimal en hiver). Cela a impliqué l’installation d’un absorbeur d’air/énergie solaire contre la façade, la réalisation de canalisations, la sélection de composants adéquats, la construction d’une installation dans le laboratoire, un système de dégagement dimensionnable, l’installation d’un maximum de collecteurs de données et la possibilité de logging. Cela a été une expérience très instructive. Nous sommes partis de zéro et avons vu le projet prendre forme peu à peu.”
Logiciel BIM: intégration de la chaufferie
L’épreuve de bachelor de Pieter Delbaere est également une best practice concernant l’intégration de l’enseignement, la recherche et l’industrie. Il a étudié la possibilité d’intégrer la chaufferie dans le BIM. L’année prochaine, les informations seront utilisées. Les étudiants regarderont comment optimiser/rénover la chaufferie actuelle grâce à l’intégration d’une cogénération. L’efficacité du système de production sera ainsi nettement plus élevée.
PROJETS FUTURS
Outre le projet de recherche Optimisation des flux énergétiques et l’élaboration/la réalisation de la cogénération, Hendrickx a encore divers autres projets en préparation: “L’année académique prochaine, le concept de chauffe-eau solaire sera revu complètement. Les étudiants débuteront aussi une étude portant sur l’énergie de pompage de la chaufferie centrale. De nombreuses installations tournent, en effet, avec des pompes bien trop lourdes.”
Hendrickx revient, enfin, avec satisfaction sur la participation aux Sanilec Awards: “Nous avons reçu beaucoup de réactions positives de la part d’entreprises. On nous a ainsi notamment demandé de partager les résultats de notre recherche. Je conseillerais à chaque école de participer à ce concours.”
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couplé à une consommation d’énergie la plus basse possible
