Depuis l’entrée en vigueur de la RE2020, l’évolution du DPE et du décret tertiaire dans l’existant, Cegibat a analysé plus d’une centaine d’études réglementaires avec des PAC hybrides collectives. Cette analyse nous a permis de confirmer leur capacité à atteindre les seuils 2025 de la RE2020 dans le neuf, des étiquettes DPE performantes et les objectifs du décret tertiaire en rénovation. Après avoir travaillé sur le sujet du dimensionnement de la PAC hybride collective avec les différents fabricants, notre ambition sur l’année 2024 était de constituer un observatoire des coûts liés à cette solution, afin de montrer sa pertinence et sa compétitivité en matière d’investissement, au-delà des études conventionnelles sur des projets aboutis en résidentiel et tertiaire.
Origine et pertinence des chiffrages retenus dans l’observatoire
Pour constituer cet observatoire, Cegibat a capitalisé des chiffrages provenant de différentes sources : 13 % des chiffrages sont issus directement des fabricants, 22 % sont issus d’études de faisabilité des bureaux d’études thermiques en amont des projets et 65 % sont issus de devis installateurs. Il s’agit d’une part non négligeable, représentative des prix pratiqués sur le terrain pour les réalisations hybrides à venir. Que ce soit dans le neuf ou dans l’existant, l’ensemble de ces chiffrages a mis en évidence la différence de coûts entre une solution PAC hybride collective et une solution 100 % PAC (PAC avec appoint en effet Joule), et entre le coût moyen des générateurs PAC et celui d’une chaudière gaz au stade de la réalisation. Concrètement, l’observatoire est actuellement constitué de 70 chiffrages issus d’une quarantaine de projets. Certaines données répondent à un même appel d’offres, d’autres comparent des solutions 100 % PAC aux solutions hybrides, d’autres encore constituent les devis retenus pour la réalisation des travaux. Toutes les zones climatiques sont représentées, avec une prédominance sur les zones H1a, H2b, H2c et H3.
Comparer des chiffrages provenant de divers projets et sources est un exercice complexe. Dans cet observatoire, les prix sont exprimés en « euros hors taxe (HT) fourni/posé hors aides », et les chiffres sont comparés à isopérimètre (générateurs seuls, générateurs avec accessoires, lot « production gaz », lot « production PAC »…).
La PAC hybride collective : une solution jusqu’à deux à trois fois moins coûteuse que la PAC 100 % thermodynamique
Les chiffrages représentés sur le graphique ci-dessous sont issus d’études comparatives entre trois solutions techniques différentes : 100 % gaz (installation d’une nouvelle chaudière collective), PAC hybride collective (hybridation sur un ou deux usages) et PAC 100 % thermodynamique. Si l’on fait abstraction des exigences réglementaires qui peuvent exclure une solution d’un marché, les résultats montrent que la solution 100 % gaz est toujours la plus compétitive en matière d’investissement. La solution PAC hybride, quant à elle, est jusqu’à trois fois moins coûteuse que la version PAC 100 % thermodynamique. L’écart de prix s’explique principalement par le dimensionnement des installations. Le principe de l’hybridation est de faire fonctionner la PAC en base, sur des régimes de température cohérents, lorsque la température extérieure lui permet de conserver un COP performant et de maximiser la décarbonation. Quand la température extérieure baisse ou lorsque la PAC n’est plus assez puissante pour assumer les besoins, la chaudière assure alors le complément. Dans l’existant, la puissance de la PAC à 0/50 °C (température air extérieure = 0 °C et température d’eau de départ = 50 °C) est optimale d’un point de vue technico économique entre 15 % et 30 % des déperditions à la température de base. La puissance de la PAC est alors divisée par trois et le volume de stockage peut être divisé par deux par rapport à une confi - guration 100 % PAC thermodynamique. La solution hybride optimise ainsi l’investissement en limitant le recours au kW installé de PAC électrique plus cher que le kW installé de chaudière gaz. Les chiffrages recueillis traduisent ce dimensionnement et l’avantage concurrentiel que présente la solution hybride face à la solution 100 % thermodynamique.
Le coût du kW PAC et celui de la chaudière gaz, au périmètre du générateur seul
Bien que les typologies de bâtiment diffèrent, nous avons trouvé pertinent d’établir, à partir de l’observatoire, un coût moyen HT ramené au kW fourni et posé pour le lot générateur seul, indépendamment des marques étudiées.
- 90 € HT/kW en moyenne pour la chaudière collective gaz. Hors accessoires (vanne, thermomètre, manomètre, pressostat, soupape de sécurité, vase d’expansion) et hors conduits de fumée.
- 480 € HT/kW en moyenne pour la PAC collective (air/eau et eau/eau). Hors accessoires, hors module hydraulique et hors gaines de refoulement.
Le coût de la « production gaz » et de la « production PAC » au sein d’une chaufferie hybride
Tous les projets de rénovation présents dans l’observatoire ayant retenu la PAC hybride comme nouveau système de production de chauffage (et d’ECS) s’accompagnent du renouvellement, et du redimensionnement éventuel, de la chaudière collective en place. Nous nous intéressons ici au poids que représente la part de la partie production au sein de la chaufferie hybride, c’est-à-dire à un périmètre plus étendu que celui du générateur seul : production gaz : chaudière(s), conduit de fumée, collecteurs de départ, vannes, clapet, ventilation de la chaufferie, pompes, pot à boue, soupape, vase d’expansion, thermomètre, automate de régulation, raccordement sur armoire électrique… ; production PAC : PAC, gaines de refoulement, module hydraulique, vase d’expansion, vannes trois voies, liaisons PAC, pompes, manchon, clapet, filtre, compteur d’énergie, raccordement sur armoire électrique…
Chacun des 12 projets présentés ici est particulier. Il convient donc de ne pas comparer les projets entre eux, mais bien de constater les poids que représentent les lots « production gaz » et « production PAC » au sein d’une chaufferie hybride, avec un dimensionnement conforme aux préconisations déjà évoquées. Même avec un dimensionnement limité pour les PAC, dans certains projets, le lot « production PAC » peut représenter un poids jusqu’à deux à trois fois celui du lot « production gaz ». L’écart peut rapidement se creuser en fonction des projets. C’est le cas, par exemple, du premier projet, où l’écart s’explique en partie par la longueur de la liaison local PAC/chaufferie (350 m, soit 50 000 € HT).
FOCUS SUR UN PROJET DE RÉNOVATION : DÉCOMPOSITION DU LOT « CHAUFFAGE ET ECS »
Dans le cadre de la rénovation d’une école primaire en zone H2b, des travaux ont porté sur le système énergétique afin d’hybrider la production de chauffage. La chaudière vieillis sante a été remplacée par une chaudière gaz de 115 kW, accompagnée d’une PAC air/eau de 32 kW.
Les éléments pesant les plus lourds dans le chiffrage de ce projet de rénovation sont :
- 21 % : émetteurs et régulation terminale ;
- 20 % : production PAC ;
- 14 % : dépose ;
- 14 % : circuits en chaufferie.
La production gaz représente 9 % (chaudière gaz, évacuation des produits de fumée, traitement des condensats). L’analyse des coûts d’investissement ne peut se limiter aux seuls générateurs, qui ne représentent qu’une partie des coûts du lot « chauffage ». Les émetteurs représentent, quant à eux, près d’un quart du lot « chauffage » sur les différents projets recueillis quand ils sont remplacés.
Premiers enseignements
L’observatoire des coûts de la PAC hybride collective en résidentiel et tertiaire tire ainsi ses premiers enseignements. Cette solution optimisée se déploie sur des projets réels, et Cegibat continuera de l’alimenter pour consolider les résultats et l’enrichir d’autres données de prix (coûts de maintenance par exemple). Les données collectées montrent d’ores et déjà que la solution hybride, grâce à un dimensionnement optimisé, permet de conserver un investissement le plus raisonnable possible sur de nombreux points grâce à une puissance limitée en PAC. Une réflexion globale est indispensable au choix de la solution envisagée, dont certains aspects peuvent impacter grandement les coûts :
- l’acoustique : traitement nécessaire en fonction du nombre de PAC et de l’environnement ;
- l’encombrement : place limitée, surtout en rénovation (vigilance sur le nombre de PAC et le volume de stockage d’ECS) ;
- l’implantation des unités extérieures (nombre de PAC, linéaires des liaisons) ;
- la puissance électrique nécessaire (coûts d’adaptation du transformateur si la puissance de PAC est trop élevée).
Le bon dimensionnement de la PAC hybride collective est la clé du bon fonctionnement de cette solution et de son investissement limité.
DE L’ACOUSTIQUE À LA MISE EN SERVICE : DES COÛTS INDUITS À NE PAS NÉGLIGER
L’analyse des chiffrages détaillés a permis de dégager des coûts induits, à associer aux équipements de production de chauffage et d’ECS collective. Il est important de ne pas les oublier, car ils peuvent impacter considérablement le coût global d’une opération. En rénovation particulièrement, les actions de dépose et de manutention, propres à chaque projet, peuvent peser lourd dans la facture finale :
• 2 300 € HT en moyenne pour la dépose des chaudières gaz existantes sur les projets de l’observatoire ;
• 4 000 € HT pour la dépose de deux chaudières fioul de 100 kW chacune.
L’acoustique est aussi un paramètre à ne pas négliger, tant pour l’intégration des unités extérieures des PAC dans l’environnement existant que pour la maîtrise des investissements liés à l’atténuation sonore nécessaire.
Comparée à une version 100 % thermodynamique, la solution hybride réduit la puissance de la PAC, ce qui limite le nombre d’unités extérieures et donc l’investissement dans des solutions de traitement acoustique.
En complément des coûts induits à intégrer dans la rénovation des systèmes énergétiques en résidentiel et tertiaire, nous avons recueilli des coûts moyens de mise en service : 490 € HT en moyenne pour la chaudière gaz, 1 500 € HT en moyenne pour la PAC.