Ecole Jean XXIII à Nantes : un an de suivi et zoom sur les paramètres de régulation

Présentation du site

Située à Nantes l’école Jean XXIII est composée d’une maternelle, d’une école élémentaire et d’un espace d’activité et d’une cantine pour la restauration scolaire. 10 classes sont à chauffer et l’eau chaude sanitaire ne sert que pour l’usage vaisselle.
Les 116 kW de déperdition de cet ensemble de 2500m² ont été couverts par l’installation d’une PAC De Dietrich de 34 kW complété par une chaudière de 107 kW soit 30% de puissance (7/35°C) PAC ou 24% à P(0/50°C).
L’objectif du maitre d’ouvrage est le décret tertiaire donc la PAC a pour consigne de produire toute l’année.
 

Le schéma hydraulique a été conçu pour que seule la chaudière assure le besoin ECS.

Bilan d’un an d’instrumentation :

Zoom sur le mois de décembre 2025

Le mois de décembre 2025 a été le mois le plus froid de la période instrumentée.
Sur ce mois la PAC a présenté un taux de couverture de 64% et un COP moyen mensuel de 4 donc à un très bon niveau de performance.

Ci-dessous d’autres indicateurs clés de ce mois comparés à ce qu’aurait donné une réalisation en 100% thermodynamique.

Comme l’illustre la photo ci-dessus, la régulation De Dietrich est gérée par deux température et un COPseuil.
La première température T1 est une température en dessous de laquelle la PAC ne peut pas fonctionner. Cette température sert à protéger le compresseur de la PAC et a été réglée pour ce projet à -10°C, température que nous n’allons pas observer sur la période de suivie.
Un COP seuil en dessous duquel la PAC se met à l’arrêt pour laisser la place 100% à la chaudière. Ce COP seuil permet une régulation en prix des énergies, en performance énergétique ou demain en CO2.
Une seconde température T2 au-dessus de laquelle la chaudière n’a pas le droit de fonctionner. La PAC assure donc seule, le besoin du site et est en capacité de le faire tant en puissance qu’en température.

Réglage du COP seuil

Dans un premier temps le COP seuil a été réglé à 2,5 et nous constatons une très faible participation de la PAC aux besoins du site. Même si le COP était au rendez-vous (COP moyen mesuré de 3,3 sur la journée du 4 février) le taux de couverture n’y était pas.
Une analyse fine a donc été réalisée sur la journée froide du 11/01/25.

On constate un taux de couverture de seulement 22%. 
A partir de 16h lorsque les températures passent au-dessus de 6°C le COP théorique de la PAC (en tenant compte de la température de génération) était au-dessus de 2,5.
En effet par 5°C extérieur avec une température de génération de 45°C, la valeur théorique du COP est de 2,83. La PAC aurait dû fonctionner or on constate que ce n’est pas le cas.
La décision a donc été prise de rabaisser ce COP seuil à 1,5 et de mesurer la différence obtenue.
Résultats un taux de couverture de 73% sur la journée du 15/3 où les températures extérieures étaient comparables.

En regardant sur une plus longue période, la conclusion est la même. Le taux de couverture de la PAC (en bleu) est largement plus important depuis la modification du COP seuil dans la régulation de cette installation hybride.

Mauvais réglage des températures

Lors de la correction des réglages, l’exploitant a également modifié la température T2 (température au-dessus de laquelle la PAC doit fonctionner seule) pour la régler à 2°C. Résultat : absence de bivalence, PAC et chaudière ne fonctionnent plus ensemble.

Sur ce graphique on note que la PAC (courbe verte) se coupe en dessous de 2°C (courbe bleue, échelle de droite) et que la chaudière (courbe orange) se met en route. Les deux générateurs ne fonctionnent jamais ensemble. Lorsque la PAC fonctionne, la chaudière est à l’arrêt et inversement. Visiblement l’exploitant a réglé T2=T1=2°C.
Cette erreur a bien sûr été corrigée très vite.