Stratégie générale

Premier constat : les besoins en refroidissement des bureaux pourraient être annulés par des protections solaires en façade Sud-Ouest.

Ensuite, en ce qui concerne les besoins en chaleur des bureaux, le constat a été fait qu'à l'échelle de l'îlot, qui présente une mixité programmatique assez rare, des ressources pourraient être mutualisées. En effet, pour l'instant, Belgacom paie pour refroidir son datacenter (vu la chaleur dégagée par les serveurs ; la température est maintenue à 23°Cpour leur bon fonctionnement), tandis que bureaux, commerces et logements paient pour chauffer leurs locaux et produire leur eau chaude sanitaire (ECS). Une analyse quantitative a montré que la chaleur dégagée par le datacenter suffirait à couvrir les besoins calorifiques des autres usagers, d'autant plus que :

‑ les besoins en chaleur et ECS s'échelonnent différemment au cours de la journée entre bureaux, logements et commerces ;

‑ la réisolation prévue des bureaux va diminuer leurs besoins en chauffage.

De :

à :

Configuration d'un nouveau réseau technique

L'équipement technique qui semble le plus approprié serait une pompe à chaleur, qui extrairait la chaleur de l'air du datacenter – et assurerait ainsi la nécessaire fonction de refroidissement. Par ailleurs, le datacenter présente des caractéristiques qui assurent une bonne efficacité énergétique à cette opération : la température est constante (les serveurs fonctionnent toute l'année) et relativement élevée. Ensuite, cette chaleur serait transmise à de l'eau comme fluide caloporteur pour le réseau, car c'est beaucoup plus compact qu'une diffusion par flux d'air.

 

Dès lors, cette chaleur serait acheminée aux usagers via un réseau de chaleur, à créer. Son processus de mise en place constitue une problématique en soi (Construire le réseau puis laisser les logements s'y connecter au fur et à mesure de leur rénovation ? Quel modèle économique ? Quelle structure légale ?...). Mais un tel réseau apporte également une nécessaire communication entre les différents occupants de l'îlot et crée de la cohésion sociale, un facteur de résilience intéressant.

 

Ensuite, une pompe à chaleur travaille de manière plus efficace si les températures d'entrée et de sortie sont assez proches. On se dirige alors vers un chauffage par le sol, qui requiert des températures de fonctionnement plus basses (30-35°C) que celles pour un chauffage classique par convection (60°C) ; c'est aussi plus confortable pour les usagers (pieds au chaud, tête au frais). Par contre, cela impose dès lors une rénovation des unités bénéficiaires : soit qu'un chauffage par le sol est installé, soit que le logement est réisolé et que les radiateurs d'origine présentent alors une surface suffisante que pour être utilisés tels quels en tant qu'appareils rayonnants (ou encore, au besoin, certains radiateurs peuvent être remplacés par des appareils aux dimensions adéquates).

Les surplus de chaleur produits occasionnellement peuvent être stockés de manière compacte dans de l'eau, au moyen de boilers.

À son tour, la pompe à chaleur peut être alimentée par des panneaux photovoltaïques installés sur les toits plats de l'immeuble RTT/Belgacom.

À l'extrême, on peut profiter de cette opportunité pour installer un champ photovoltaïque plus étendu, de manière à alimenter également le datacenter, fût-ce partiellement.

Enfin, peut-être qu'une partie de ces PV peut constituer l'ombrage de la façade SO, évoqué précédemment.

Projection à plus long terme

Mais à l'avenir, on peut envisager que les serveurs se modernisent et dégagent moins de chaleur. Même en tablant sur une isolation progressive de l'îlot et donc une baisse des besoins en chauffage, on peut tout de même craindre l'apparition de périodes où la production ne couvre pas la demande.

 

Une des hypothèses écologiques envisagées serait d'utiliser comme chaleur le sous-produit d'une production d'électricité localisée, au moyen d'une unité de cogénération (alimentée vraisemblablement au gaz naturel ou, mieux, en biogaz) ; une telle unité produit chaleur et électricité de manière beaucoup plus efficace que les moyens séparés habituels. Le coût en est élevé mais des subsides sont accordés pour en financer l'achat.

 

Une centrale de cogénération est dimensionnée en fonction des besoins en électricité, car cette dernière est difficile à stocker. Les premières estimations permettent de dire que la production de chaleur concomitante au besoin en électricité maximal (soit en hiver : alimentation de la pompe à chaleur pour chauffer et éclairage artificiel) couvre le besoin en eau chaude sanitaire (ECS).

Par conséquent, pour chauffer les bureaux, logements et commerces, la pompe à chaleur reste indispensable. Une nouvelle source sur laquelle on pourrait la "brancher" est le sol. Malheureusement, à long terme le potentiel thermique d'un sol s'épuise, donc la réflexion devrait se poursuivre pour une solution réellement pérenne.

 

En été, on profite de l'électricité produite par les PV, et la cogénération peut ne tourner qu'à puissance réduite. Dès lors, cette dernière ne peut plus couvrir tous les besoins en ECS (constants sur l'année), et le relais doit être pris par la pompe à chaleur. Il y a donc complémentarité entre PV et centrale de cogénération en tant que sources d'électricité au fil des saisons.

Par ailleurs, la centrale de cogénération doit être régulièrement entretenue. Durant ces périodes de maintenance, la production de chaleur et d'électricité doit être assurée par des unités de secours – qui pourraient utiliser l'espace du groupe électrogène actuel.

Pour ce faire, une exploitation des installations précédentes pourrait être envisagée :

‑ les pompes à chaleur prennent le relais pour toute la chaleur (y compris l'ECS) ;

‑ les panneaux photovoltaïques prennent le relais pour toute l'électricité.