Hybridation d’une chaudière collective et de PAC : une expérimentation instructive.
Une instrumentation réalisée sur la chaufferie d’une résidence de 49 logements en région PACA gérée par Logirem valide la pertinence de systèmes hybrides mixant chaudières gaz et pompes à chaleur.
Les résultats de cette expérimentation illustrent la possibilité de recourir à l'énergie gaz tout en parvenant à un bouquet énergétique décarboné, conformément aux futures réglementations.
Située à Trets (Bouches-du-Rhône), la résidence Veyrier construite il y a huit ans se compose de quarante-neuf logements locatifs sociaux. Régis par la RT 2012, ces logements bénéficiaient dès l'origine d'un système de chauffage bi-énergie, associant gaz naturel et solaire thermique. Mais après quatre ans à peine d'exploitation, une erreur d’exploitation a rendu inutilisable plus de la moitié des 70 m2 panneaux solaires installés. « Jusqu’à cet incident de 2018, l’installation fonctionnait très bien, précise Virgile Delvas, Responsable Maintenance chez Logirem, bailleur social dont le patrimoine s’élève à quelque 22 000 logements, en régions PACA et Corse. Le solaire thermique est une filière intéressante. Dans notre région, des difficultés peuvent être rencontrées sur ce type d'installation. Elles peuvent notamment être imputables à des erreurs de conception, de surdimensionnement, à des problèmes de mise en œuvre, ou encore des erreurs d’exploitation, faute d'’une maîtrise suffisante de ce type d'installation. » Résultat des courses, c'est la chaudière gaz – qui avait été dimensionnée à dessein - qui assure depuis 100 % des besoins en chauffage et en ECS. Mais l'affaire n'allait pas en rester là...
Une chaufferie hybride à instrumenter
Début 2021, Virgile Delvas reçoit un appel téléphonique. Au bout du fil, Arnaud Sarzacq, fondateur et gérant du bureau d'études Solarseyne. Ce dernier est à la recherche d'un site afin d'y instrumenter un système hybride faisant fonctionner en parallèle une pompe à chaleur (PAC) et une chaudière. « J'avais été le maître d’œuvre de cette résidence en 2012. Le site était parfait pour cette expérimentation, notamment parce qu'il fonctionnait désormais à 100 % au gaz depuis l’incident de 2018 », commente Arnaud Sarzacq. La réponse de Logirem ne se fait pas attendre. « Vu la situation dans la résidence et le coût de réparation à concéder, nous avons rapidement dit oui à ce projet », affirme Virgile Delvas. En effet, le devis pour l'équipement complet de la résidence, à savoir l'installation des PAC (la chaudière d'origine étant conservée) et des instruments de monitoring, s'élevait à quelque 20 000 € HT (intégralement à la charge de Logirem) contre 38 000€ HT pour la remis en état de l'installation solaire !
Des PAC en remplacement du solaire thermique
La nouvelle installation en passe d'être testée se compose donc de deux PAC (12 et 15 kW), associées chacune à la chaudière existante (170 kW). Les PAC ont été volontairement sous-dimensionnées D'abord pour des raisons pratiques : des PAC de petite puissance permettent au maître d'ouvrage de conserver un abonnement électrique en monophasé. Ensuite parce qu'il a été jugé préférable d'opter pour deux petites PAC en cascade plutôt qu'une seule de 24 kW, ce qui permet d’étendre la plage de fonctionnement à basse charge. La chaudière d'origine (170 kW, dimensionnée pour assurer le service complet) a été conservée.
Autre vestige de l'installation initiale, et non des moindres : le ballon de stockage. En l’occurrence, un ballon de système solaire combiné (SSC), initialement prévu pour valoriser l'énergie tirée des panneaux solaires thermiques. Selon Arnaud Sarzacq, la présence de ce ballon multivalent (ie. capable d'être alimenté par plusieurs systèmes de production d'énergie) a été déterminante. « Ce type de ballon permet de valoriser autant d'énergies que l'on souhaite, tout en offrant un stockage avec une stratification naturelle. En définitive, nous avions à disposition une solution prête à être "upgradée" : il n'y avait qu'à remplacer les capteurs solaires par les PAC. » Et accessoirement, de paramétrer l'automate pour le faire fonctionner avec des pompes à chaleur et non avec un système solaire combiné.../...
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