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Un système novateur de récupération de chaleur sur les eaux grises d’un restaurant d’entreprise

Stéphane Miget |  le 16/02/2011  |  TechniqueFrance entière

La recherche de l'efficacité énergétique a conduit les gestionnaires d'un immeuble de bureaux à installer un procédé innovant de récupération de chaleur sur eaux grises. Un système breveté d'une grande efficacité puisqu'il assure plus 90% de production d'eau chaude sanitaire (ECS) pour le restaurant d'entreprise et les sanitaires de l'immeuble.

Cela fait bientôt trois ans que cette tour, située à Cergy Pontoise en région parisienne, fait l'objet d'une campagne de travaux visant, entre autres, l'efficacité énergétique. Et c'est donc tout naturellement que le gestionnaire de l'immeuble a cherché des solutions pour minimiser l'impact du poste eau chaude sanitaire (ECS) sur sa facture énergétique. Une ECS nécessaire au restaurant d'entreprise (600 couverts) et aux sanitaires de l'immeuble. Pour y répondre, il a choisi, plutôt qu'une production solaire thermique envisagée dans un premier temps, un système novateur de récupération de chaleur sur eaux grises - celles du restaurant et des sanitaires de l'immeuble. Un choix qu'il ne regrette pas car le procédé, développé, fabriqué en France et doté de cinq brevets internationaux, lui permet, un mois après son installation, de produire plus de 90% de l'ECS nécessaire à l'aide de la chaleur récupérée sur les eaux grises. Soit une économie substantielle évaluée à 8000 €HT par an. Le fabricant pense même qu'il sera possible, passé le « rodage » de l'installation, d'atteindre à terme une efficacité proche de 100%.

Un procédé modulaire

Outre son efficacité, le procédé de récupération présente aux yeux du gestionnaire quantité d'avantages par rapport à la solution solaire thermique. Ainsi, le fait qu'il n'y ait pas de nouveaux réseaux à créer et d'installation de panneaux solaires sur la toiture, déjà encombrée et difficilement accessible, est un atout. Placée dans un local technique en sous-sol, l'installation est facilement accessible pour la maintenance. Le procédé de récupération de chaleur est, en effet, positionné dans le prolongement de l'écoulement des eaux usées, sans perturber leur évacuation vers le réseau public. Un procédé modulaire qui s'est ici facilement adapté à l'existant dans la mesure où les eaux grises sont séparées des eaux noires (des toilettes). Hormis une dérivation pour diriger les eaux grises vers l'échangeur, la création d'un réseau supplémentaire s'est donc avéré superflu. Suivant les contraintes d'implantation, il est possible d'installer une ou plusieurs pompes de relevage fabriquées en différentes dimensions pour s'intégrer au mieux dans les locaux techniques, en fosse ou en élévation. De même, les installations importantes peuvent être constituées d'ensembles modulaires autorisant un montage en parallèle pour un fonctionnement en cascade. Ce qui n'a pas été nécessaire ici.

Echangeur inox grande surface

Concrètement, le système, développé par Biofluides Environnement, est conforme à la mesure réglementaire sanitaire. La mesure réglementaire du Titre V délivrée par le ministère de l'Ecologie a été demandée par l'exploitant et est en cours d'attribution. Il est constitué d'un échangeur inox grande surface à forte inertie et à très faible perte de charge, associé à deux Pac spécifiques.  Schématiquement, les eaux usées entrent dans l'échangeur à une température moyenne de 25/35°C. Les calories sont captées et transférées aux PAC à puissance variable, lesquelles sont capables de s'adapter aux flux d'évacuation des eaux grises pour atteindre le meilleur coefficient de performance selon la température desdites eaux grises. Parallèlement, l'eau provenant d'un ballon de préchauffage passe, via le circuit condenseur de la PAC, de 8 à 55°C (COP PAC de 4,2 à la mise en service). Une chaufferie se charge, en cas de besoin (maintenance), de maintenir l'eau à 55°C, température nécessaire pour l'eau chaude sanitaire. Une régulation est assurée par un automate programmable chargé d'optimiser la récupération de chaleur, tout en assurant les fonctions de sécurité, de signalisation et de téléalarme. Le gestionnaire envisage de relier ultérieurement l'ensemble à la GTB de l'immeuble. Par ailleurs, le fabricant pense pouvoir améliorer l'efficacité de son procédé en le couplant à une chaudière micro-cogénération gaz pour la production de l'électricité nécessaire au fonctionnement de l'installation.

Ce récupérateur de chaleur sur eaux grises minimise les pertes de charges, d’où une efficacité maximale.
Ce récupérateur de chaleur sur eaux grises minimise les pertes de charges, d’où une efficacité maximale.
Fiche technique

Gestionnaire : Adyal Facilities (92)
Bureau d'étude : Secotherm (95)
Installateur : Cofely (94)
Constructeur : Biofluide Environnement (77)

Données techniques de l'installation
Température moyenne des effluents : 15/38°C
Température de sortie : 52 à 56°C
Débit moyen en m3/h : 5 à 8 m3 jour
Type d'échangeur : un échangeur inox à grande surface d'échange et à faible perte de charge
Puissance thermique des PAC : 56 kw
COP PAC de 3,6 à la mise en service
COP Brut de 2,6 à la mise en service
Deux pompes de relevage

Bilan énergétique de l'installation
Besoin annuel : 194 MWh
Durée moyenne d'utilisation : dès qu'il y a consommation d'eau chaude, il y a récupération, recyclage de la chaleur.
Réduction d'émission de GES : 60 T CO2/an
Couverture des besoins énergétiques : > 90%
Economie financière estimée pour le gestionnaire : 8000 € /an
Temps de retour sur investissement hors subvention : 10 à 12 ans

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