Polarisé sur l’abaissement des charges des locataires, le responsable technique du bailleur social francilien ICF Habitat La Sablière Jean-Pierre Hue cherche à produire de l’ECS avec autre chose que la traditionnelle chaudière gaz condensation. Pour sa nouvelle résidence de 80 logements chauffés individuellement par des radiateurs électriques, il a tenté le mariage d’une PAC sur eaux grises avec une micro-cogénération gaz. Un couple qui se révèle redoutablement complémentaire et efficace.

Parfois, il suffit d’un homme pour faire différemment. A Buchelay en région parisienne, dans la résidence de la Grande Halle, Jean-Pierre Hue a été cet homme. Pour réduire les charges de ses locataires et utiliser les ressources du bâtiment, le responsable du pôle technique d’ICF Habitat La Sablière pense d’emblée à la valorisation énergétique des eaux grises via une pompe à chaleur de Biofluides, l'ERS (Energy Recovery System) avec qui ICF Habitat avait déjà collaboré en 2009 sur une résidence parisienne. Les eaux grises issues des cuisines et des salles de bain pénètrent à 30°C dans une cuve de Biofluides, et sont rejetées aux égouts une fois les calories captées. Ce ballon de captage est lui relié à une PAC de 34 kW fonctionnant au R410a qui permet de monter l’eau chaude sanitaire à 45 °C avec un COP de 4,8.

Le problème est que cette pompe à chaleur a besoin d’électricité pour fonctionner. « Le coefficient d’énergie primaire électrique de 2,58 est très pénalisant quand on veut améliorer l’étiquette énergétique du bâtiment, confie-t-il. De plus, il faut être capable d’aller chercher l’énergie électrique quand elle est la moins chère l’été, et s’effacer l’hiver quand elle est la plus coûteuse. » Le couplage avec une cogénération apparait alors comme une évidence. Une micro-cogénération gaz de Cogengreen vient donc alimenter la PAC ERS en électricité en fonction de sa demande, et apporte les degrés manquants à l’ECS avant de la distribuer dans les appartements.

La communication, clé d'une union durable

En charge de l'installation, Boris Martyez, d’ITE Climatic, posait d’ailleurs pour la première fois un couplage de ce type. « La cogénération commence à se développer dans l’industrie, l’hôtellerie et les maisons de retraite, qui ont un grand besoin d’ECS, donc je me suis familiarisé aux équipements des Belges de Cogengreen. En revanche, je n’avais encore jamais installé d’ERS. » Boris Martyez a notamment dû calorifuger toutes les canalisations, pour que les eaux usées ne perdent pas de chaleur avant d’arriver dans la cuve. « La récupération de chaleur fatale est assez simple à installer, il faut veiller aux arrivées et entrées d’eaux, ainsi qu’au vidage de la cuve. La partie la plus complexe réside plutôt dans la communication entre la PAC et la cogé. »

Parce que le chef d’orchestre ici reste bien la pompe à chaleur. Elle va faire appel à la cogénération dès que ses compresseurs se mettent en service. Persiste néanmoins une contrainte, la cogé doit avoir fonctionné au moins une heure pour être efficace. C’est pourquoi cette installation ERS contient des volumes tampon suffisants, connait la température du ballon primaire de la cogé, et est dotée d’une régulation intégrant le tout pour permettre ces longues phases de fonctionnement optimisé. Si néanmoins la PAC ERS s’arrête moins d’une heure après son démarrage, elle laisse poursuivre la cogénération et l’électricité produite est utilisée pour l’alimentation de la résistance électrique du ballon de stockage primaire, pilotée par le même automate. La cogé réalise ainsi deux à trois cycles de fonctionnement par jour de deux heures chacun.

Au rythme de la PAC

« Nous avons eu besoin de près de six semaines pour affiner nos réglages. Toutes les deux semaines, nous intervenions pour régler la température de consigne et les temps de fonctionnement, déclare Boris Martyez. Je dois avouer que cela a été un peu empirique au début. » L’installateur a pu compter sur Arnaud Guillot, responsable technique chez CIEC, l’exploitant du site. « Encore aujourd’hui, nous avons constaté que la cogénération fonctionnait parfois à charge réduite, ce qui dégrade son rendement électrique, mais pas global car en parallèle le rendement thermique grimpe,. En revanche, comme cela augmente son nombre d’heures de fonctionnement, les interventions de maintenance risquent d'arriver plus vite, explique ce dernier. La mise en place du système de télésurveillance, attendue pour septembre, permettra d’analyser en continu les paramètres et ainsi pouvoir apporter les derniers ajustements pour éviter ce fonctionnement à charge réduite. »

Après donc une période d’affinage, et grâce à une équipe technophile, le couplage affiche des rendements plus que satisfaisants. Entre fin novembre 2018 et fin juillet 2019, la consommation de gaz s’élève à 96 220 kWhPCS, pour une production thermique de la cogé de 72 890 kWh et une production électrique de 19 660 kWh. Le pari du bailleur social de faire baisser les charges de ses locataires, et d’éviter les loyers impayés, est gagné.

Fiche technique

pictogramme Eau

Yvelines (78)

Buchelay

Équipements

ERS avec PAC de 34 kW de Biofluides

Micro-cogénération de CogenGreen

Poste couvert

ECS pour 80 logements

Exploitation

Depuis l'automne 2018

Acteurs

Maître d'ouvrage : ICF Habitat La Sablière

Bureau d'études : Biofluides

Installateur : ITE Climatic

Exploitant : CIEC

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