[TO] Règles techniques Equipement thermique

Le renouvelable en manque d’énergie

Mots clés : Apprentissages - Innovations

L’intégration des énergies thermiques renouvelables dans le résidentiel n’atteint pas les niveaux escomptés. Les acteurs de la filière comptent sur l’innovation et la formation pour relancer le marché.

Vitrine de la transition énergétique en France, le salon Bepositive se tiendra du 4 au 6 mars prochains, à Lyon. Dans les allées, les fabricants de systèmes de chauffage et de chauffe-eau s’interrogeront sans doute sur l’avenir des énergies renouvelable (EnR) thermiques dans le domaine du résidentiel. Un segment de marché en apparence prometteur, mais où les ventes peinent à décoller. Si les pompes à chaleur (PAC) ont renoué avec la croissance en 2014, le solaire thermique continue sa dégringolade. « La RT 2012 a favorisé le placement de ces technologies. Toutefois, pour le solaire thermique, une accélération est nécessaire afin que la France remplisse les objectifs fixés par la Commission européenne », observe Elisabeth Aubert, responsable produits Habitat neuf et EnR de GrDF.

Le secteur semble souffrir de deux malaises. Au marasme qui frappe le monde du bâtiment s’ajoute une réputation écornée. Des installations mal conçues et de nombreux espoirs déçus ont engendré une certaine méfiance chez les clients. Dans son étude d’octobre 2014 intitulée « Retours d’expériences Bâtiments performants », l’Agence Qualité Construction (AQC) indique quelques pistes d’amélioration simples. « Dans l’ensemble, les installations fonctionnent correctement. Nous relevons quelques cas qui portent préjudice à l’image du secteur », souligne Martin Guer, chargé de mission Bâtiments performants & Risques de l’AQC et rapporteur de l’étude. Le bon dimensionnement reste le point le plus délicat. Un système surdimensionné se détériore rapidement. « Dès 2010, les industriels ont réagi face à ce problème. A l’heure actuelle, on trouve toutes les gammes de puissances sur le marché », commente Martin Guer.
Pour accompagner ces dispositifs d’EnR complexes, la création de locaux techniques s’impose. Bien isolés, ces espaces limitent les nuisances pour l’habitant. En outre, ils facilitent les opérations de maintenance. Cette même maintenance qui engloutit les économies réalisées sur les consommations d’énergie, et retarde le retour sur investissement. « Les coûts d’entretien restent élevés, note le rapporteur de l’AQC. Néanmoins, avec la généralisation de ces équipements, ils pourraient diminuer dans les prochaines années. »

Plus simple et moins chère

Dans ce contexte, les acteurs de la filière cherchent à baisser les prix et à faciliter l’installation d’équipements. Lancé en 2010 par GrDF, le projet de chauffe-eau solaire individuel (Cesi) optimisé est un exemple d’opération réussie. « Les installations de solaire thermique avaient tendance à être surdimensionnées. En outre, elles demeuraient un produit haut de gamme, explique Elisabeth Aubert. Nous avons travaillé en collaboration avec plusieurs fabricants pour réaliser un nouveau concept de Cesi. Ces produits sont aujourd’hui disponibles sur le marché, à un prix de 4 000 euros. Nous avons aussi œuvré à simplifier l’assemblage. » La filière contribue également à diffuser de bonnes pratiques, à l’exemple du site Internet du programme « Règles de l’art Grenelle Environnement 2012 » (Rage) qui rassemble de nombreuses fiches techniques pour les installateurs.

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L'expert - Des systèmes hybrides clés en main

« Notre centre assiste les fabricants de systèmes de génie climatique dans le développement de nouveaux produits. Depuis 2010, nous constatons une demande forte et constante dans le domaine des pompes à chaleur. A l’inverse, à compter de 2012, elle est devenue très faible pour le solaire thermique, après deux années intenses. Néanmoins, l’ensemble de la filière pâtit d’un environnement économique morose. La baisse du coût du pétrole peut renforcer cette conjoncture difficile. En outre, la réglementation thermique complique le déploiement des innovations. Dans ce contexte, les acteurs de la filière s’emploient à créer des systèmes simples à installer, et capables de s’intégrer à n’importe quels bâtiments. Le tout à des prix abordables. Ces réflexions les conduisent vers des dispositifs hybrides, qui combinent énergies fossiles et énergies renouvelables. Ils prennent la forme de systèmes clés en main, dotés d’une régulation performante. Les risques d’erreur à la pose sont ainsi réduits. En 2012, nous avons investi 1,1 million d’euros dans une plate-forme d’essai dédiée à ces équipements combinés. Nos équipes ont également travaillé à modéliser leur fonctionnement. Par ailleurs, nous participons à plusieurs projets de recherche. Par exemple, le projet Micro-géo [mené par le BRGM] vise à concevoir une installation géothermique adaptée à l’habitat individuel neuf pour seulement 10 000 euros. »

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Solaire - Le suivi des installations passe au numérique

Le solaire thermique pose le problème du contrôle des équipements. En cas de panne, la chaudière d’appoint prend le relais et le dysfonctionnement peut passer inaperçu pendant de longs mois. Depuis 2007, l’Institut national de l’énergie solaire (Ines) propose TéléSuiWeb, un service de suivi en ligne dédié à cette technologie. Lancé avec le soutien de l’Ademe, de la région Rhône-Alpes et du conseil général de la Savoie, ce dispositif surveille aujourd’hui 400 installations. « Les bailleurs sociaux composent la majorité des affiliés. Nous comptons aussi des établissements touristiques et quelques copropriétés », indique Guillaume Pradier, chargé de mission pour le solaire thermique au sein de l’Ines. Adhérer au programme nécessite quelques aménagements. Un débitmètre et une sonde de température sont placés à l’entrée du ballon d’eau chaude sanitaire tandis qu’une seconde sonde est installée à la sortie du ballon. Ces instruments transmettent leurs mesures à un module informatique, lequel évalue alors l’énergie solaire utile produite pendant le mois. L’usager renseigne ensuite cette valeur sur le site Internet de TéléSuiWeb. Celle-ci est alors comparée à une estimation théorique, calculée par un algorithme à partir des données d’ensoleillement de Météo France et des caractéristiques de l’installation (voir le graphique ci-dessous). Si une différence apparaît, la plate-forme envoie automatiquement un courriel d’alerte. « Notre système limite les coûts de maintenance. Seules des interventions curatives sont effectuées », souligne Guillaume Pradier. Hors pose des outils de mesure, la mise en service coûte 500 euros, auxquels s’ajoute un abonnement annuel de 100 euros. En Rhône-Alpes, l’Ademe et la région prennent en charge cet investissement pour les installations collectives neuves dont la surface de capteurs est inférieure à 25 m2.

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Pompes à chaleur - Des chauffe-eaux thermodynamiques sous conditions

A l’inverse des autres appareils à EnR thermiques, le chauffe-eau thermodynamique a le vent en poupe. En 2013, 45 950 appareils ont été vendus, soit une hausse annuelle de 32 %. Les chiffres de 2014 devraient confirmer cette poussée. Franck Lemoine, architecte de l’agence Harari, a contribué à intégrer cet équipement dans 10 maisons individuelles de la ZAC du Moulin, à Saulx-les-Chartreux (Essonne). Les bâtiments ont été livrés en octobre 2014 à Immobilière 3F. Cette technologie engendre des économies d’énergie, à condition de prendre quelques précautions. « Un chauffe-eau thermodynamique ne s’installe pas dans un garage par exemple. Car avec un air compris entre 0 et 7 °C et une consommation d’eau chaude sanitaire plus élevée en hiver, le coefficient de performance de l’appareil chute », note Franck Lemoine. Sur ce chantier, un procédé sur air extrait a été choisi. Relié par des conduites d’air aux différentes pièces du logement, le chauffe-eau assure aussi la ventilation. Le système aspire l’air vicié à 20 °C, récupère sa chaleur, puis le rejette à l’extérieur. Les calories prélevées réchauffent l’eau chaude sanitaire tandis qu’une chaudière à gaz assure le chauffage. Les deux machines sont logées dans un local technique isolé phoniquement. « Nous avons travaillé avec les fabricants pour éviter toute perte de charge préjudiciable à l’installation, explique l’architecte. Ces discussions exigent un effort supplémentaire, mais elles sont nécessaires. Parallèlement, les EnR favorisent la diminution des charges pour les locataires, mais le problème du coût demeure. Il revient aux organismes publics ou semi-publics de soutenir ces technologies. La demande entraînera une baisse des prix. »

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Bois - Les rénovations longues peuvent oser la chaudière à granulés

Les installations surdimensionnées ternissent l’image des EnR thermiques. En effet, un tel choix entraîne à la fois des consommations inutiles et une réduction de la durée de vie des appareils. Dans le cadre d’une rénovation progressive d’un logement, le sujet est particulièrement prégnant. Les consommations diminuent au fil des chantiers, mais la puissance des équipements ne change pas. En réponse à ces contraintes spécifiques, l’entreprise autrichienne Ökofen lance en mars prochain la Pellematic Condens. Comme son nom l’indique, cette chaudière à granulés de bois condense. Une particularité qui lui offre un supplément de flexibilité. Elle peut se greffer aussi bien sur les circuits de chauffage haute température (90 °C) que sur les circuits basse température (entre 35 et 45 °C). « Avec ces derniers, les fumées peuvent se condenser. Le rendement du système atteint alors 107,1 % », explique Thomas Perrissin, directeur technique d’Ökofen France. Le propriétaire peut modifier son réseau sans remplacer sa chaudière. L’industriel développe d’autres approches pour séduire le marché. En Autriche, il expérimente un module de cogénération électrique. « Dans des cas où la chaudière fonctionne en permanence, ce procédé présente un réel potentiel, analyse Thomas Perrissin. D’autres recherches se concentrent autour de l’interface entre l’homme et la machine. Les régulations génèrent un très grand nombre de données, mais l’utilisateur néglige ces informations trop techniques. C’est pourquoi nous avons déjà décliné notre dispositif sous la forme d’une application mobile. »

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