WarmStor : la batterie thermique intégrée au bâtiment

Stocker la chaleur lorsqu’elle est disponible. La restituer lorsqu’elle devient utile.

​

WarmStor est une solution de stockage thermique par changement de phase développée par Kaloritech pour améliorer la gestion de l’énergie dans les bâtiments.

Intégrée au mur, au plafond ou dans certains systèmes constructifs, la batterie thermique WarmStor absorbe, stocke puis restitue de l’énergie sous forme de chaleur, sans batterie électrique et sans mécanisme complexe.

L’objectif n’est pas de produire de l’énergie, mais de mieux utiliser celle qui est déjà disponible : chauffage, apports solaires, énergie photovoltaïque convertie en chaleur ou chaleur présente naturellement dans le bâtiment.

WarmStor apporte ainsi une nouvelle fonction au bâtiment : stocker temporairement de l’énergie thermique pour la restituer au moment opportun.

[Étudier un projet WarmStor.

​

​

​​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

 

 

 

 

 

 

Une batterie thermique pour le bâtiment

​

Dans un bâtiment classique, la chaleur produite par le chauffage ou apportée par le soleil est utilisée immédiatement.

Lorsqu’elle n’est pas nécessaire, elle est généralement perdue.

WarmStor introduit une capacité de stockage directement dans l’enveloppe intérieure du bâtiment.

La solution utilise un matériau à changement de phase capable d'absorber une quantité importante d'énergie lors de son changement d'état.

Cette énergie est ensuite restituée progressivement lorsque la température diminue.

Le bâtiment bénéficie ainsi d'une inertie thermique renforcée, sans devoir augmenter fortement la masse des parois.

 

Comment fonctionne WarmStor ?

 

Le principe repose sur trois phases simples.

 

1. Absorber

Lorsque la température autour de la batterie thermique augmente et atteint sa zone de changement de phase, WarmStor commence à absorber l'énergie disponible.

Cette chaleur peut provenir :

• du système de chauffage ;

• du rayonnement solaire ;

• des occupants ;

• des équipements électriques ;

• d'un système HeatSkin ;

• d'un système HeatWarmStor ;

• d'une pompe à chaleur ;

• ou d'une production photovoltaïque utilisée pour produire de la chaleur.

 

2. Stocker

Pendant son changement d'état, le matériau stocke une partie de cette énergie sous forme de chaleur latente.

Contrairement à un matériau d'inertie classique qui doit fortement monter en température pour stocker davantage d'énergie, le changement de phase permet de concentrer le stockage autour d'une plage de température déterminée.

 

3. Restituer

Lorsque la température du bâtiment redescend, la batterie thermique effectue le phénomène inverse.

L'énergie précédemment stockée est progressivement restituée à l'environnement intérieur.

WarmStor contribue ainsi à ralentir les variations de température et à prolonger l'utilisation d'une énergie produite précédemment.

​

Stockage thermique latent : quelle différence avec l'inertie traditionnelle ?

Un mur en béton, une pierre réfractaire ou un radiateur à inertie stockent de la chaleur en augmentant leur température.

C'est ce que l'on appelle le stockage thermique sensible.

WarmStor utilise principalement un autre phénomène : le stockage thermique latent.

Le matériau change d'état afin d'absorber ou restituer de l'énergie dans une plage de température ciblée.

Cela permet d'obtenir une capacité de stockage importante avec une masse et une épaisseur limitées.

Inertie traditionnelleWarmStor

Stockage par montée en températureStockage par changement de phase

Masse généralement importanteSolution compacte

Température du matériau variableStockage concentré autour d'une plage thermique

Béton, pierre, fonte, huile…Batterie thermique à changement de phase

Difficile à ajouter en rénovationIntégration possible dans différentes parois

WarmStor ne remplace donc pas simplement un matériau lourd : il apporte au bâtiment une fonction de batterie thermique.

 

WarmStor en hiver : décaler l'utilisation de la chaleur

Pendant la période de chauffage, WarmStor peut être associé au système de production thermique du bâtiment.

Une partie de l'énergie disponible est stockée dans les batteries thermiques puis restituée lorsque la température intérieure diminue.

Cette approche permet notamment d'étudier des stratégies de fonctionnement basées sur :

 

Les heures creuses

Lorsque le bâtiment utilise un chauffage électrique et dispose d'une tarification adaptée, le stockage thermique peut permettre de décaler une partie de la production de chaleur vers des périodes tarifaires plus favorables.

 

La production photovoltaïque

Une installation photovoltaïque produit principalement son énergie pendant la journée, alors que les besoins de chauffage peuvent être importants en début de matinée ou en soirée.

Le stockage thermique offre une autre possibilité d'autoconsommation :

électricité photovoltaïque → chaleur → stockage thermique → restitution ultérieure.

 

L'écrêtage des appels de puissance

En stockant temporairement de la chaleur, WarmStor peut également participer à une stratégie visant à réduire ou décaler certains appels de puissance du chauffage.

La pertinence et le dimensionnement de cette stratégie dépendent cependant du bâtiment, de son isolation, de ses usages, du système de chauffage et de la capacité de stockage installée.

 

WarmStor en été : absorber les excès de chaleur

Une batterie thermique peut également être utilisée pour améliorer le confort thermique d'été.

Lorsque la température intérieure augmente, WarmStor absorbe une partie des apports thermiques présents dans le bâtiment.

Ces apports peuvent provenir :

• du soleil ;

• des occupants ;

• de l'éclairage ;

• des ordinateurs et équipements ;

• des vitrages ;

• ou des parois exposées.

Cette absorption permet de ralentir la montée en température du local et de limiter les pics thermiques.

WarmStor peut ainsi contribuer à réduire les besoins de refroidissement mécanique dans certaines configurations.

Pour maintenir cette capacité sur plusieurs cycles, la batterie thermique doit pouvoir restituer l'énergie accumulée lorsque les conditions deviennent plus favorables, par exemple pendant les périodes plus fraîches.

La conception du système doit donc prendre en compte la charge mais également la décharge thermique de la batterie.

 

Une solution complémentaire aux équipements existants

WarmStor n'impose pas nécessairement le remplacement du système énergétique du bâtiment.

La batterie thermique peut être étudiée en complément de différentes technologies.

 

Avec une pompe à chaleur

WarmStor peut augmenter l'inertie disponible dans le bâtiment et permettre de réfléchir à des périodes de fonctionnement mieux adaptées aux besoins et aux conditions de production.

 

Avec un chauffage électrique

La chaleur produite peut être temporairement stockée puis restituée après l'arrêt ou la réduction de puissance du chauffage.

 

Avec HeatSkin

Les membranes chauffantes rayonnantes HeatSkin peuvent apporter la chaleur tandis que WarmStor assure une partie du stockage thermique.

HeatSkin chauffe. WarmStor stocke.

 

Avec HeatWarmStor

HeatWarmStor réunit directement les deux fonctions dans un même système :

chauffage rayonnant + batterie thermique intégrée.

 

Avec le photovoltaïque

WarmStor permet d'envisager le stockage d'une partie de l'énergie photovoltaïque sous forme thermique lorsque les besoins du bâtiment s'y prêtent.

Il ne s'agit pas de remplacer une batterie électrique pour tous les usages, mais de stocker directement sous forme de chaleur l'énergie destinée au confort thermique.

 

Transformer le bâtiment en réserve thermique

L'une des particularités de WarmStor est de pouvoir répartir le stockage dans le bâtiment.

Plutôt que de concentrer toute l'énergie dans un équipement technique volumineux, les batteries thermiques peuvent être intégrées au plus près des espaces concernés.

Selon le projet, WarmStor peut notamment être étudié dans :

• les plafonds ;

• les doublages intérieurs ;

• certaines cloisons ;

• des panneaux techniques ;

• des solutions acoustiques ;

• ou des systèmes thermiques développés par Kaloritech.

Cette approche permet de considérer les surfaces intérieures non plus comme de simples parois, mais comme des éléments actifs de gestion thermique.

 

Une solution particulièrement adaptée à la rénovation

La rénovation énergétique pose souvent une difficulté : améliorer le comportement thermique du bâtiment sans reconstruire l'ensemble des installations.

Ajouter de l'inertie avec des matériaux traditionnels peut nécessiter des masses importantes et des travaux conséquents.

WarmStor a été conçu pour apporter une capacité de stockage thermique dans une solution plus compacte et adaptable.

Il peut ainsi être étudié dans des projets où l'on souhaite :

• améliorer l'inertie thermique ;

• réduire les fluctuations de température ;

• optimiser un chauffage existant ;

• exploiter davantage une production photovoltaïque ;

• améliorer le confort d'été ;

• limiter les équipements mécaniques supplémentaires ;

• ou préparer une stratégie énergétique plus flexible.

 

Pour quels bâtiments ?

WarmStor peut être étudié pour différents types de bâtiments.

 

Logements individuels et collectifs

Maisons, appartements, logements sociaux et résidences où le stockage thermique peut améliorer la stabilité des températures et accompagner une rénovation énergétique.

 

Bureaux et bâtiments tertiaires

Les bureaux présentent souvent des apports thermiques importants pendant les périodes d'occupation : occupants, ordinateurs, éclairage et apports solaires.

Le stockage thermique peut contribuer à mieux gérer ces variations.

 

Écoles et établissements publics

Les bâtiments scolaires présentent des périodes d'occupation très identifiées et des besoins fortement variables selon les horaires.

Ils constituent donc un cas intéressant pour étudier le décalage entre production, stockage et restitution de chaleur.

 

Commerces

Les commerces peuvent subir d'importants apports internes liés à l'éclairage, aux équipements et à la fréquentation.

 

Bâtiments anciens

Lorsque l'ajout d'un réseau hydraulique ou de systèmes techniques lourds est difficile, le stockage intégré aux parois peut constituer une piste complémentaire à étudier.

 

Les principaux avantages de WarmStor

Stockage thermique sans batterie électrique

L'énergie destinée au chauffage est stockée directement sous forme thermique.

 

Pas de compresseur dans la batterie

WarmStor n'utilise ni compresseur ni moteur pour assurer son principe de stockage latent.

 

Aucune pièce mécanique mobile dans la batterie

Cela limite les besoins de maintenance mécanique spécifiques au stockage.

 

Intégration dans le bâtiment

Le stockage peut être réparti au plus près des zones où l'énergie thermique est utilisée.

 

Compatible avec plusieurs sources de chaleur

WarmStor peut être étudié avec différents systèmes de chauffage et de production énergétique.

 

Valorisation du photovoltaïque

Une partie de l'électricité solaire peut être transformée en chaleur lorsqu'elle est disponible et stockée pour un usage thermique ultérieur.

 

Amélioration de l'inertie

La batterie thermique ralentit les variations de température et augmente la capacité thermique utile du bâtiment.

 

Confort d'hiver et d'été

Le même principe physique peut être utilisé pour stocker de la chaleur en période froide ou absorber temporairement des excès thermiques en période chaude.

 

Une approche différente de la batterie électrique

Une batterie électrique et une batterie thermique ne répondent pas exactement au même besoin.

La batterie électrique conserve de l'électricité qui pourra ensuite alimenter différents équipements.

WarmStor conserve directement de l'énergie thermique destinée au bâtiment.

Pour un besoin exclusivement lié au chauffage ou au confort thermique, éviter la succession :

électricité → batterie → électricité → chaleur

peut permettre de réfléchir à une architecture énergétique plus directe :

énergie disponible → chaleur → stockage thermique → chaleur.

Les deux technologies peuvent donc être complémentaires.

 

Le dimensionnement est essentiel

La performance d'un système de stockage thermique dépend directement du projet.

Il n'existe pas de pourcentage d'économie universel applicable à tous les bâtiments.

Les résultats dépendent notamment :

• de l'isolation ;

• des déperditions ;

• de la surface ;

• du volume ;

• de l'orientation ;

• des apports solaires ;

• de l'occupation ;

• de la ventilation ;

• du système de chauffage existant ;

• du tarif de l'énergie ;

• de la puissance disponible ;

• de la quantité de stockage installée ;

• et de la stratégie de régulation.

Kaloritech privilégie donc une approche basée sur l'étude du bâtiment et le dimensionnement de la capacité thermique nécessaire.

[Faire étudier mon bâtiment]

 

WarmStor, HeatSkin ou HeatWarmStor ?

Les trois technologies répondent à des fonctions différentes.

 

HeatSkin

Chauffer

Membrane carbone rayonnante ultrafine pour le chauffage au sol, au mur ou au plafond.

 

WarmStor

Stocker

Batterie thermique intégrée au bâtiment permettant d'absorber, stocker et restituer de l'énergie thermique.

 

HeatWarmStor

Chauffer + stocker

Solution combinant dans un même système le chauffage rayonnant et la batterie thermique.

Cette complémentarité permet à Kaloritech de concevoir une solution adaptée aux contraintes de chaque bâtiment plutôt que d'imposer une technologie unique.

 

Questions fréquentes sur WarmStor

WarmStor produit-il de la chaleur ?

Non. WarmStor est une batterie thermique : il stocke une énergie thermique disponible et la restitue ultérieurement. Il doit donc être associé à des apports de chaleur ou à un système énergétique adapté.

 

Quelle est la différence entre WarmStor et un radiateur à inertie ?

Un radiateur à inertie stocke principalement la chaleur en augmentant la température d'un matériau comme la fonte, la pierre ou un fluide. WarmStor exploite le changement de phase d'un matériau afin de stocker de l'énergie sous forme de chaleur latente.

 

WarmStor peut-il fonctionner avec une pompe à chaleur ?

Oui. Le stockage thermique peut être étudié en complément d'une pompe à chaleur afin d'augmenter l'inertie disponible et d'adapter les périodes de production et de restitution aux besoins du bâtiment.

 

WarmStor est-il compatible avec des panneaux photovoltaïques ?

Oui. Une partie de la production photovoltaïque peut être utilisée pour produire de la chaleur qui sera ensuite stockée dans WarmStor, lorsque cette stratégie est pertinente pour le bâtiment.

 

WarmStor peut-il améliorer le confort en été ?

Oui. Lorsque les conditions de température correspondent à sa plage de fonctionnement, le matériau à changement de phase peut absorber temporairement une partie des excès de chaleur. Une stratégie permettant ensuite sa décharge thermique doit être prévue pour assurer des cycles répétés.

 

WarmStor nécessite-t-il un entretien ?

La batterie thermique elle-même ne comporte pas de compresseur ni de pièce mécanique mobile. Les éventuels équipements associés — régulation, chauffage, pompe à chaleur ou autre système — conservent leurs propres besoins d'entretien.

 

WarmStor peut-il être utilisé en rénovation ?

Oui. L'un de ses intérêts est justement de pouvoir apporter du stockage et de l'inertie thermique sans nécessairement ajouter de très importantes masses de matériaux.

 

Étudions la capacité de stockage adaptée à votre bâtiment

Chaque bâtiment possède un comportement thermique différent.

Kaloritech peut étudier votre projet afin de déterminer :

• les besoins thermiques ;

• les périodes de charge et de restitution ;

• la capacité de stockage pertinente ;

• les surfaces pouvant recevoir WarmStor ;

• l'association avec le système énergétique existant ;

• et la stratégie de régulation.

WarmStor transforme l'énergie thermique disponible en une ressource que le bâtiment peut conserver et utiliser plus intelligemment.

[Demander une étude WarmStor]

 

​