PAC hybride à Toulon : L'efficacité prouvée au service de la décarbonation

Dossier technique

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Olivier  Broggi

Olivier Broggi

Responsable efficacité énergétique - GRDF CEGIBAT

Dans le cadre de l’ambitieux programme de rénovation de son parc tertiaire engagé dès 2021 pour se conformer aux exigences réglementaires en matière de décarbonation, la ville de Toulon avait désigné l’école Claude Debussy comme site pilote pour tester une configuration d’hybridation alliant une chaudière gaz à condensation et une PAC air/eau. Au terme de la seconde saison de chauffe, quels enseignements peut-on retirer en analysant les résultats de l’instrumentation réalisée par la Costic ?

Pour rappel, la première année de cette instrumentation a permis de tester différentes configurations d’hybridation mais aussi d’affiner les réglages afin d’optimiser l’installation. À la suite de cette première année, l’installation était prête pour un suivi plus léger des performances. 

Retrouvez tous les détails de cette première saison de chauffe dans notre article : Hybridation de chaufferie d’une école primaire : résultats de la première saison de chauffage | Cegibat

Résultats de la seconde saison de chauffe

Un taux de couverture de 76% pour un COP saisonnier de 4,21

Durant cette période : 
L’économie d’énergie réalisée est de 62% par rapport à la situation avant hybridation et le taux de décarbonation a atteint 74%.
En effet, la PAC a fourni 51600 kWh et la chaudière 14080 kWh de chaleur.
La consommation totale du site aurait donc été de 72978 kWh en tenant compte d’un rendement du 90% pour la chaudière. [(56100+14080)/0,9]
Pour fournir cette énergie la PAC à consommée 12256 kWh (COP mesuré à 4,21) et la chaudière 15644 kWh soit 27900 kWh au total.
L’économie d’énergie est donc de 45076 kWh soit 62% par rapport à la situation de départ.
La situation initiale représente une production de CO2 de 16566 kg de CO2.
La situation finale 4336 kg de CO2 [12256*0,067 + 15644*0,227]

Soit 74% d’économie de CO2

Approche patrimoniale

L’écart de coût d’investissement était de trois à cinq entre la solution PAC hybride et la solution 100% thermodynamique. Cet écart de trois à cinq venant du fait qu’à l’époque la ville de Toulon s’interrogeait sur la conservation ou non de la chaudière de l’école.
Donc pour le même prix que l’installation d’une pompe à chaleur sur l’école Debussy, on pourrait hybrider trois à cinq nouvelles écoles identiques.
A la maille du patrimoine, les 5 chaufferies représentent une consommation de 364 889 kWh [72978*5] ce qui représente 82,8 tonnes de CO2.
Hybrider un seul site avec le COP observé à Toulon revient à hybrider un besoin de 65680 kWh [51600+14080] avec un COP de 4,21 soit une consommation d’électricité de 15600 kWh ; auquel on doit ajouter 291 911 kWh de gaz pour les 4 sites restant.
Soit une économie de 57 377 kWh (16%) et une économie de CO2 de 15 567 kg de CO2 (19%) à la maille des 5 sites.

Dans la même logique, hybrider 3 sites représente une économie d’énergie de 37% et une économie de CO2 de 44%.

Détail du calcul : 
Energie consommée par les 5 sites avant hybridation : 5*72978 kWh donc 82,8 tonnes de CO2.
Energie fournie par les 3 PAC : 154 800 kWh
Energie fournie par les 3 chaudières hybridées : 42 240 kWh
Energie consommée par les 3 PAC : 36 770 kWh (COP de 4,21)
Energie consommées par les trois chaudières hybridées : 46933 kWh
Energie consommée par les deux chaudières restantes : 2*72978 kWh
CO2 après hybridation : 46139 kg CO2  

Donc à investissement égal, l’hybridation apparait comme la meilleure solution tant en matière d’économies d’énergie que pour les quantités de CO2 évitées à la maille d’un patrimoine.

 

1 site en 100% PAC

3 sites en Hybride

5 sites en hybride

 

Economie d’énergie

16%

37%

62% (1)

Taux de décarbonation

19%

44%

74% (1)

En pourcentage l’hybridation de 5 sites donne les mêmes résultats que l’hybridation de l’école Debussy seule.

Forte de ces excellents résultats, la mairie de Toulon lance, en 2025, un appel d’offres afin de convertir 5 ou 7 écoles comparables à l’école Claude Debussy.

Ma note :