DOSSIER : Les nouvelles solutions de chauffage et d’eau chaude sanitaire pour les copropriétés

PAC monobloc pour production d’ECS – Hydragreen 2 d’Atlantic.

Le chauffage représente environ 67 % des consommations énergétiques des ménages français, loin devant les autres postes de consommation des logements. Choisir des mixtes énergétiques avec des énergies renouvelables (EnR), agir sur les équipements et sur leur régulation permet de réaliser des économies substantielles sur la facture tout en réduisant l’empreinte environnementale du logement. Et pour le collectif, quels sont les choix possibles ?

Réseaux de chaleur : des collectivités qui ne sont pas assez impliquées
Le réseau de chaleur, surtout s’il est basé sur des sources d’énergie renouvelable, est un vecteur très intéressant pour porter la rénovation des immeubles collectifs en éliminant les combustibles fossiles. À condition d’y avoir accès, bien sûr, ce qui présuppose donc que la collectivité ou le territoire se soit penché sur le sujet.
Bien qu’en progression constante d’environ 10 % par an depuis 2012, la consommation de chaleur renouvelable a atteint 1,21 Mtep (mégatonne équivalent pétrole), mais la trajectoire reste encore insuffisante pour atteindre l’objectif fixé pour 2030 de 3,4 Mtep. Selon un tout récent rapport de la Cour des comptes, il s’agit d’agir d’une part en « augmentant la proportion d’énergies renouvelables approvisionnant les réseaux existants, et d’autre part en développant de nouveaux réseaux ».
Par ailleurs, le rapport souligne « qu’une meilleure information des consommateurs sur les prix et la qualité du service public de chauffage urbain favoriserait également le développement de ces réseaux : il serait souhaitable que les collectivités rendent davantage accessibles ces informations essentielles pour éclairer les consommateurs sur leur choix de source d’alimentation ».

Réseau de chaleur géothermique de Tremblay – 6 000 équivalents logements desservis.
Réseau de chaleur géothermique de Tremblay – 6 000 équivalents logements desservis. (© Jean-François Moreau)

Les solutions techniques sont pourtant belles et bien là, elles sont fiables et pérennes – rappelons que certains réseaux existent depuis les années 60 –, solutions tant pour la distribution de la chaleur vers les immeubles que pour les sources d’énergie renouvelables, car en dehors des énergies solaires et bois, le potentiel géothermique est bien souvent oublié. Ajoutons que la chaleur renouvelable bénéficie d’un taux réduit de TVA à 5,5 %, ce qui est un atout non négligeable dans la dimension financière de rénovation du système de chauffage et d’eau chaude sanitaire (ECS).

Côté nouveaux produits, Viessmann vient tout juste de finaliser la mise en place d’une ligne de production de capteurs thermiques plans à tube de nouvelle génération, sur son site de Faulquemont (Moselle), pour répondre au marché grandissant notamment outre-Rhin, avec des panneaux grands champs, d’une surface standard de 5,05 m2, et une plage d’angles de montage allant de 3° à 60°, et plus particulièrement destinés aux réseaux de chaleur urbains.

Les panneaux assurent une production de chaleur maximale à une température du réseau jusqu’à 120 °C, le fabricant les qualifie d’insensibles aux saletés (débris végétaux, impuretés, pollen…) et optimisés pour de faibles pertes de charge, et donc pour des coûts d’exploitation minimes et maîtrisés.

Remplacer les énergies fossiles par une PAC collective, la preuve par l’exemple
Dans le cadre de la suppression programmée du fuel, la pompe à chaleur (PAC) est devenue une solution à part entière qui peut s’avérer très pertinente dans bien des configurations, même si ce n’est pas possible partout, notamment par rapport aux possibilités d’emplacement des unités extérieures.
« Pour couvrir les besoins de chaud, des PAC haute température peuvent être mises en place en cascade pour atteindre plusieurs centaines de kilowatts. Lorsque l’intégration en toiture est possible, cela permet également de libérer tout ou partie de l’espace de chaufferie utilisé précédemment par l’ancien système fuel ou gaz », explique Éric Baudry, directeur Marketing et Développement au sein du groupe Muller.
Mais au-delà du remplacement fuel, les solutions PAC collectives, qu’elles soient mono ou bi-blocs, peuvent répondre aux besoins uniquement de chauffage ou être bi-services – chauffage et ECS – avec des dimensions économiques intéressantes : division jusqu’à 4 des consommations d’énergie, et coûts d’achat et de mise en place très compétitifs par rapport à la rénovation d’une ancienne chaufferie avec un passage au gaz, par exemple.
« Qui plus est, avec le fluide R290 qui est utilisé dans notre gamme, la charge est faible et l’impact environnemental réduit », poursuit Éric Baudry. Une solution made in France qui est plutôt simple à mettre en place, sous réserve de bien intégrer les contraintes du site. Une mise en place qui sera facilitée encore avec la toute nouvelle HRC 80 de la gamme, qui permet une sortie haute température et une mise en cascade pour de plus grosses puissances, ajoute l’expert du Groupe Muller.

Panneaux Vitosol 200-T type SPX de Viessmann.
Panneaux Vitosol 200-T type SPX de Viessmann. ©Viessmann

Les besoins de chaud en collectif sont clés aussi pour l’ECS
Il n’y a pas que le chauffage, la consommation liée à la production d’ECS est aussi clé, et avec un profil de besoins très différent du chauffage.
Pour prendre le cas des chaudières condensation, Christian Bonnet, responsable marketing Produits collectifs au sein du groupe Atlantic, précise qu’afin de favoriser encore plus les économies d’énergie, il faut être attentif au raccordement de la chaudière par rapport aux circuits du bâtiment. « Dans des bâtiments de logements dans lesquels il y a souvent un circuit chauffage et un circuit ECS, il est primordial d’opter pour une dissociation des retours d’eau (haute et basse température) afin de ne pas dégrader la condensation de la chaudière. C’est le raccordement en 3 ou 4 piquages, le 4 piquages présentant l’avantage de dissocier les retours selon leur température, mais aussi de maximiser le débit du retour basse température à la chaudière pour favoriser sa condensation », ajoute l’expert d’Atlantic.
La chaudière collective gaz Varmax offre ainsi la possibilité d’être raccordée hydrauliquement en 2, 3 ou 4 piquages afin de favoriser la performance, et donc les économies d’énergie, dans toutes les configurations d’installation. Et si l’on souhaite aller vers des solutions permettant de faire de la décarbonation, il est à noter que l’ensemble des chaudières collectives Atlantic est compatible biométhane, dont le contenu carbone est fortement réduit.

La PAC ferait-elle des miracles pour la rénovation énergétique de certains immeubles collectifs ?

Groupe extérieur caché derrière un habillage en cohérence avec l’architecture de l’immeuble. (©Daikin)

Le jeu de mots était facile d’autant plus qu’un projet d’ampleur est en cours pour l’Office de HLM de Lourdes, avec plus de 180 logements collectifs en cours de rénovation, équipés chacun de pompes à chaleur air/eau Daikin.
Le principe est donc simple : mettre en place des solutions individuelles de chauffage et/ou ECS à partir de PAC qui associent performance énergétique, faible puissance sonore et discrétion visuelle, notamment du fait de la pose d’un groupe extérieur sur un balcon et/ou une terrasse. Autre exemple avec un petit collectif de 19 logements à Saint-Tropez et situé dans une zone classée, ce qui a imposé de satisfaire aux exigences de l’architecte des bâtiments de France, notamment concernant le positionnement des groupes extérieurs.
Pour le niveau sonore, le BE acoustique sur cette opération a effectué des mesures sur les PAC Daikin Altherma mises en place pour s’assurer d’aucune gêne pour le voisinage, au regard de la norme en vigueur et des conditions d’installation. Pour adapter la puissance de la PAC aux différentes surfaces des logements, trois tailles ont été mises en place en 4, 6 et 8 kW, avec un système fonctionnant au gaz R-32.Les PAC assurent également la fonction ECS, et pour le chauffage peuvent être couplées à des unités gainables France Air de la gamme Yzentis, avec un pilotage de température pièce par pièce, ou bien plus classiquement à des systèmes de type radiateurs ou planchers chauffants.

(chauffage) Module intérieur et ballon ECS.
Module intérieur et ballon ECS. (©Daikin)

« Les besoins différents ECS et chauffage peuvent aussi conduire à proposer des solutions séparées, tel le chauffe-eau thermodynamique MégaPAC pour ECS collective, qui peut fournir jusqu’à 300 logements avec un fonctionnement sans appoint jusqu’à -20° et un coefficient de performance (COP) jusqu’à 4,3 selon la norme EN14511 », illustre Éric Baudry, de Muller.
Une autre solution est aussi l’ECS thermodynamique à raccordement aéraulique collectif, avec cette fois un chauffe-eau par logement, muni d’un ventilateur optimisé pour aspirer/refouler l’air extérieur en toiture. Chaque chauffe-eau est raccordé à un conduit d’air concentrique commun via une ventouse concentrique brevetée, et fonctionne en autonome sur l’air extérieur pour maximiser sa performance.

Groupes extérieurs, en toiture sur une résidence de 110 logements à Franconville.
Groupes extérieurs, en toiture sur une résidence de 110 logements à Franconville. (© Muller Auer)

L’expert souligne qu’avec ce principe, il n’y a ni trou en façade d’immeuble ni contrainte d’implantation en toiture, et que le système peut, sur base d’un signal externe, moduler sa puissance électrique en fonction des besoins d’autoconsommation d’un site.

(chauffage) Principe de la solution thermodynamique individuelle pour les logements collectifs.
Principe de la solution thermodynamique individuelle pour les logements collectifs. (©Muller Auer)

Toujours pour l’ECS, citons aussi le cas présenté par Atlantic d’une rénovation de 54 logements collectifs à Paris, avec une solution à remplacer composée de trois chauffe-eau électriques de 25 kW chacun (7 000 l). La solution portée par Atlantic et baptisée Hydragreen 2 est composée d’une PAC monobloc préchargée au fluide CO2, avec une puissance de 30 kW et 1 500 l de stockage, et une résistance de secours de 25 kW, ce qui permet de diviser par un facteur 4,5 la facture énergétique en comparaison de trois chauffe-eau de remplacement à l’identique. Avec un retour sur investissement de moins de 3 ans et des économies à 10 ans de plus de 100 000 euros pour la copropriété.

Enfin, pour Christian Bonnet, les solutions thermodynamiques vont continuer de se développer également au travers de solutions hybrides – chaudière gaz à condensation et pompe à chaleur. C’est le cas de la solution Hydramax, qui associe une chaudière à condensation assurant le chauffage et une pompe à chaleur pour la production d’ECS, dont l’appoint éventuel est assuré par le gaz.

Chaudières biogaz ou H2 disponibles… dès aujourd’hui
Pour le groupe Viessmann, il n’y a pas de transition thermique sans le vecteur hydrogène, et toutes les chaudières gaz sont désormais, depuis le premier semestre 2021, « H2 Ready », c’est-à-dire d’ores et déjà prêtes pour brûler jusqu’à 20 % d’hydrogène ou de biométhane, ce qui se traduit par une diminution de gaz à effet de serre de -7 % sur toute la gamme. Avec un objectif jusqu’à 100 % d’hydrogène en 2025.

Une gamme qui permet par ailleurs aussi bien de répondre à la rénovation d’une chaufferie collective qu’à la mise en place de chaudière individuelle par logement. Des solutions hybrides sont également disponibles, permettant de mixer gaz et fuel, PAC et fuel notamment. Signalons enfin, pour le petit collectif notamment, la mise sur le marché par Viessmann d’une nouvelle chaudière bois granulé, compacte et avec des gammes de puissances de 6,8 à 47 kW.

Jean-François Moreau 

(chauffage) PAC monobloc pour production d’ECS – Hydragreen 2 d’Atlantic.
PAC monobloc pour production d’ECS – Hydragreen 2 d’Atlantic. (©Atlantic)

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