Une rénovation exemplaire en Pompe A Chaleur sur sondes p Synthèse 2009-2012 JC Léonard et J.Naveteur - EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe ...
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Une rénovation exemplaire en
p A Chaleur sur sondes
Pompe
Synthèse 2009-2012
JC Léonard et J.Naveteur
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainRénovation Tertiaire : une ancienne école réhabilitée en
bureaux
Le site d’une surface hors œuvre nette de 2036 m2 héberge :
- les locaux de HDL;
- l’Association Départementale d’Aide au Logement;
- l’Association d’Information d’Information sur le Logement;
- un service du conseil général;
- un centre médico-social;
di i l
- l’Agence Immobilière à Vocation Sociale
Un objectif ambitieux :
atteindre moins
de 50 kWhEp/m2.an
sur le poste CVC
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainEn premier:
Limiter les besoins thermiques
en hiver :
oL’isolation :
M
Murs existants
i t t : 10 cm de
d llaine
i minérale;
i é l
Murs neufs à isolation extérieure : 12 cm de polystyrène;
Plancher bas de l’existant : 5 cm polyuréthane;
Plancher haut de l’existant
l existant : 16 cm de laine minérale;
Plancher haut de l’extension : 26 cm de laine minérale
Les coefficients U des parois verticales et plancher sont
de l’ordre de 0.3 W/m2.°C
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainEn premier:
Limiter les besoins thermiques
en hiver :
oL’utilisation de vitrages performants : U vitrages 1.1
W/m2.K pour un U global de 2 W/m2.K (vitrage et châssis
malheureusement alu, mais à rupture de ponts
thermiques). Facteur de transmission lumineuse élevé
(70%) et facteur solaire faible (38%).
oCentrale double flux avec échangeur
g de chaleur rotatif
(efficacité mesurée 70%)
Les déperditions sont attendues à 36 W/m2 soit 73
kW (Textt de base –13°C)
13 C)
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainEn premier:
Limiter les besoins thermiques
en été :
oLa surface des ouvrants est limitée à 28% de la surface de
façade. Les vitrages sont protégés par des brise-soleils. Les
avancées de toitures sont accentuées notamment pour les
orientations
i i SSE et SSO
SSO.
oAfin de favoriser l’éclairage naturel des couloirs centraux,
les parois intérieures des bureaux sont équipés, en zone
haute, de panneaux translucides.
oDes toilettes, aux locaux techniques (même les archives !),
les détecteurs de présence sont partout présents.
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainEn premier:
Limiter les besoins thermiques
en été :
oL’inertie
L’i ti d de la
l toiture
t it estt renforcée
f é par d des panneaux dde
fibres de bois de 8 cm d’épaisseur. En plus d’une bonne
conductivité thermique,
thermique la laine de bois permet de
bénéficier d’une masse volumique et d’une capacité
thermique
q élevées. L’apport
pp effectif de chaleur provenant
p
du toit est censé ainsi être décalé de 5 à 7 heures, quand
le personnel a quitté les bureaux.
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainEn deuxième:
Installer du matériel performant
Centrale de Traitement d’Air
d Air (CTA)
double flux avec récupération haute
efficacité
oUne CTA double flux de marque
q SWEGON (type yp RX) équipé
q p
d’un échangeur rotatif permet une efficacité de récupération
moyenne de plus de 70% (mesurée sur site !).
oLe débit est de 6450 m3/h
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainEn deuxième:
Installer du matériel performant
Sonde géothermique
o10 sondes thermique sont été posées, dont la profondeur
à 100m .
oCes sondes sont en polyéthylène PE 100
oLe coût de pose du forage et des sondes : 55 k€ HT
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainEn deuxième:
Installer du matériel performant
PAC Géothermale
oDeux
D Pompes
P A Ch
Chaleur
l (PAC) d
de marque
Viessman (type Vitocal 300) dont voici les
caractéristiques:
P Chaud= 32.6kw
P Froid=25.4
P Electrique 7.2 KW
COP chaud = 4.5 (T Eau chaude=35°C , T Eau
glacée =0°C)
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainEn deuxième:
Installer du matériel performant
Pompes à vitesse variable
o12
12 pompes dont
d t6 6, lles plus
l utilisées,
tili é à VEV
VEV.
oLa plus importante est la pompe du circuit des sondes
verticales : 1.5 kW pour 16 m3/h à Pmax (Pmin = 600 W)
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainEn deuxième:
Installer du matériel performant
Poutre froide
oLe
L chauffage
h ff ett le
l rafraîchissement
f î hi t des
d locaux
l estt assuréé
par des poutres ventilées équipé d’une batterie qui est
alimentée:
En hiver par de l’eau chaude (35°C) en hiver provenant de la
PAC.
PAC
En été elles sont alimentées directement par de l’eau froide (à
17°C)
17 C) provenant des sondes
sondes. C
C’est
est du géocooling(
géocooling(*))
(*)=Rafraîchissement en utilisant le froid du sol.
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainEn premier:
Limiter les besoins thermiques
en hiver :
oL’isolation :
M
Murs existants
i t t : 10 cm de
d llaine
i minérale;
i é l
Murs neufs à isolation extérieure : 12 cm de polystyrène;
Plancher bas de l’existant : 5 cm polyuréthane;
Plancher haut de l’existant
l existant : 16 cm de laine minérale;
Plancher haut de l’extension : 26 cm de laine minérale
Les coefficients U des parois verticales et plancher sont
de l’ordre de 0.3 W/m2.°C
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainLes clés de la réussite pour obtenir
Objectif : Chauffage Ventilation Climatisation (CVC) < 50 kWhep/m2.an
an
VEV
Double-flux à échangeur
g
rotatif + VEV
Éclairage T5 + détection de présence
VEV
VEV* Pompes à chaleur
(+« géo-cooling » l’été)
Champ de sondes géothermiques Poutres ventilées
(10 x 100 mètres)
* : Variation Électronique de Vitesse
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainLes coûts
(Août 2007)
Le coût complet (acquisition, études et
travaux) est de 1770 Euro HT/m2 dont
1524 Euro HT/m2 de travaux.
Le poste CVC s’élève à 194 Euro HT/m2 .
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainDétail du lot CVC
L poste CVC s’élève
Le ’élè à 194 Euro
E HT/m
HT/ 2 . La
L
répartition des coûts est la suivante :
Forage - Sondes - Installations
Collecteurs aérauliques
14% 15%
Mise au point
2% Centrale double
Electricité
flux avec récup
5%
9%
Régulation
8%
Installations
Poutres de hydrauliques
diffusion 22%
17% PAC
8%
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainEvolution sur 4 années de fonctionnement EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrain
Evolution sur 4 années de fonctionnement
Evolution du COP annuel
(pompe de sondes incluse)
sur 4 ans : Moyenne 4.18
4,50
4,00
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1 00
1,00
0,50
0,00
2009 2010 2011 2012
COP Chaud avec pompes sondes
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainEvolution sur 4 années de fonctionnement
Conso moyenne en chaud 40kWh Chaud/m
Chaud/m².Coût
Coût Moyen MWh chaud PAC=27.5€HT/MWh
PAC=27 5€HT/MWh
Coût Moyen MWh chaud chaudière =47.7€/HTMWh
Gain moyen= 20.2€HT/MWh
Economie sur les rejets de CO2=82%
Conso moyenne en chaud 43kWh Chaud/m²
Conso moyenne en froid 6.3kWh froid/m².
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainConclusion : une rénovation réussie qui en fait une
référence
éfé
HDL dépasse
dé de
d 30% l’objectif
l’ bj if fixé
fi é (35 kWhEp/m²pour
/ ² 50 prévus),
é )
certes, les fondamentaux techniques sont là :
- bâtiment bien isolé;
- récupération
p sur l’air extrait à haute efficacité;;
- thermodynamique sur sondes géothermiques…
… mais i l’i
l’implication
li ti marquée é ddu maître
ît d’
d’ouvrage, d
du bbureaux
d’études, de l’installateur, et de la R&D d’EDF sur cette opération ont
fait aussi clairement la différence
EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrainMerci de votre attention EDF R&D : Département ENERBAT -Groupe Tertiaire et collectivités locales E11- Expertise terrain
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