Réalisation

Chaudières à condensation gaz naturel à la Résidence sociale « Fontaine Saint Marc » de Vaux-le-Pénil (77)

Mis à jour le

Logement Francilien s’est tourné vers le gaz naturel pour améliorer la performance énergétique et réduire les factures d’une de ses résidences sociales de Vaux-le-Pénil. La rénovation thermique du logement a principalement porté sur l’installation de 2 chaudières à condensation de 450 kW chacune. Grâce à ce projet ambitieux, les consommations énergétiques du bâtiment ont été réduites par 2, les factures des occupants ont diminué et ces derniers bénéficient désormais tous d’un confort thermique optimal.

Carte d'identité

Localité :
Vaux-le-Pénil (77)
Type de bâtiment :
Logements sociaux collectifs
Superficie :
102 logements de 65 m²
Maître d'ouvrage : Groupement Logement Français (92) – Jean-Pierre Coronado & Yohann Lemaître
Label : Confort Total Électrique

Contexte

La Résidence « Fontaine Saint Marc »

Rénovation thermique : de l'électricité au gaz naturel - Vaux-le-Pénil (77)

La Résidence « Fontaine Saint Marc », gérée par Logement Francilien, est située à Vaux-le-Pénil en Seine-et-Marne. Elle comprend 102 logements d’une surface moyenne de 65 m² répartis dans deux immeubles.

Construits en 1975, ces bâtiments avaient alors été correctement isolés. Ses baies vitrées avaient été dotées de doubles vitrages de manière à respecter les exigences du label Confort Total Électrique alors en vigueur.

>  La rénovation n’a de fait concerné que les systèmes de production de chauffage et d’eau chaude sanitaire.
 

Des travaux de modernisation nécessaires

Avant les travaux de rénovation thermique

  • Chauffage : chauffage collectif principal par plancher chauffant électrique et un chauffage d’appoint individuel par convecteurs.
  • ECS : ballons à accumulation électriques installés en sous-sol des deux bâtiments.
  1. Vols de chaleur étaient donc nombreux et la sollicitation du plancher chauffant de plus en plus grande.
  2. Multiplication des ruptures de trames dans les dalles, notamment dues aux surchauffes, se sont multipliées.
  3. Coûts de réparation ou de remplacement élevés.

Lorsque le manque de confort et la multiplication des défaillances techniques sont devenus ingérables, Logement Francilien a décidé de repensé le système de chauffage de cette résidence.

Le gaz naturel : un choix logique pour réduire la facture des occupants

En 2006, Logement Francilien abandonne le système de chauffage électrique existant afin d’améliorer le confort des occupants et de leur faire réaliser des économies d’énergie. Le bailleur demande au bureau d’études IE Conseil de réaliser une étude technico-économique basée sur différentes solutions collectives gaz, afin de définir l’installation la mieux adaptée à la résidence. 

La solution retenue : la chaudière à condensation gaz naturel

Pour Alain Bodin, codirecteur du bureau d’études IE Conseil, qui a conçu et dimensionné la nouvelle installation, « le plus complexe, dans ce cas de figure, a été de trouver les meilleures dispositions pour implanter la chaufferie », et notamment les conduits de fumés, établis comme suit :

  • Le conduit de fumée en acier inox et à double paroi isolée (Poujoulat) a un diamètre de 400 mm.
  • Le conduit de la ventilation haute, positionné parallèlement au conduit de fumée, a un diamètre de 315 mm. 

La solution préconisée : condenseur en dérivation, stockage ECS en primaire

La chaufferie a été implantée en sous-sol de l’un des deux bâtiments, dans la sous-station de production d’eau chaude sanitaire existante. Elle comprend :

  • Deux chaudières de 450 kW chacune (modèle LRP 2-13 de Guillot) d’un rendement de 94 % sur PCI, fonctionnant en cascade. Le chauffage est régulé en fonction de la température extérieure et des besoins de chaque bâtiment.
  • Les brûleurs (Cuenod C60) monoblocs gaz, non intégrés aux chaudières, qui sont progressifs et modulants (de 200 à 450 kW), et à bas NOx.
  • Le condenseur (Totaleco Turbo n° 3 de Guillot), lui aussi extérieur aux chaudières, qui est installé en dérivation sur le conduit de fumée. Il récupère la chaleur latente des fumées des deux chaudières.

La production d’ECS est de type instantané et comprend :

  • Un ballon tampon de 750 litres positionné sur le réseau primaire, à proximité de la chaudière gaz.
  • Un échangeur à plaques (Magnum) puise l’énergie stockée dans le ballon en primaire lors de demandes en ECS.
  • Un système de désembouage préventif est combiné au circuit chauffage, et un système anti tartre à la production d’ECS.

Le second bâtiment est équipé d’une sous-station, alimentée en fluide primaire par la chaufferie et placée dans le local abritant l’ancienne production d’ECS du bâtiment. Elle comprend un circuit de chauffage propre au bâtiment et une production d’ECS similaire à celle de la chaufferie.

Les réseaux de distribution des logements ont été réalisés en tube PER multicouche avec raccords à sertir. Ce choix a permis d’une part une exécution des travaux plus rapide, et d’autre part de ne pas utiliser de chalumeau dans les appartements. 

Des travaux menés progressivement, dans le respect du confort des habitants

Les travaux ont eu lieu durant l’été, tout en assurant le maintien de la fourniture d’eau chaude aux locataires.
La production d’ECS électrique collective a continué à fonctionner pendant l’installation de la première chaudière et du préparateur ECS instantané. Les ballons électriques collectifs ont ensuite été déposés. Une fois cet espace récupéré, le ballon de stockage en primaire et la seconde chaudière ont été installés.

Concernant le passage dans les appartements des canalisations et l’implantation des radiateurs, plus volumineux que les anciens convecteurs, Logement Francilien avait pris soin d’informer tous les locataires au préalable. Tous les avantages que leur apporteraient ces travaux et donc contraintes leur ont été expliqués. 

Bilan

À charges collectives équivalentes, les locataires bénéficient d’un chauffage intégral permanent et modulable (contre 14 °C de base auparavant).

Leurs factures individuelles d’électricité ont diminué en part consommation comme en part abonnement, avec la diminution de la puissance souscrite.

Avec cette réalisation, le Logement Français a respecté ses engagements : la consommation annuelle de la résidence est passée de 210 kWhep/m².an avec le chauffage électrique à 112 kWhep/m².an. Elle atteint de fait le niveau du label Haute Performance Energétique Rénovation, synonyme d’efficacité et de maîtrise des charges globales des locataires

La période de chauffage d’octobre 2012 à mars 2013 a été étudiée. Le tableau suivant présente les baisses de consommation réalisées grâce aux travaux réalisée : 

Témoignages

La rénovation de l’installation de l’installation de chauffage et d’eau chaude sanitaire de cette résidence était indispensable pour continuer à apporter à nos locataires le confort qu’ils attendent. Cette opération répond aussi à l’engagement que nous avons pris, avec l’ensemble des acteurs du mouvement HLM d’améliorer thermiquement nos logements les plus énergivores, pour les ramener à des valeurs de consommation annuelle d’énergie primaire inférieures à 150 kWhep/m².an, c’est-à-dire a minima la classe C. La modernisation des équipements thermiques de notre patrimoine veut répondre au double objectif de diminution des consommations et de maîtrise des coûts d’exploitation. Elle peut s’accompagner d’un changement d’énergie. Nous optons le plus souvent pour une conversion au gaz naturel si celui-ci est accessible. D’autres ensembles du groupe chauffés suivant le même principe (Villiers-le-Bel, Évry/Pyramides, Savigny-le-Temple) ont suivi le même programme.
Par Jean-Pierre Coronado
Directeur du Renouvellement urbain et des politiques techniques du groupe Logement Français
Lors de la réalisation d’une chaufferie, concevoir la production d’ECS avec stockage en primaire offre le meilleur compromis entre production en instantané et accumulation. Le principal objectif est d’éviter le développement de légionnelles. Ce principe permet également de limiter la puissance de la chaudière qui aurait été nécessaire à une production d’ECS instantanée classique et de s’affranchir d‘éventuelles montées en température des ballons de stockage sur le réseau secondaire. Ce système favorise la condensation des chaudières et augmente ainsi de façon significative le rendement annuel des installations. En effet, piloter la charge du ballon primaire avec le régulateur de la chaudière par le biais d’une sonde judicieusement placée dans le ballon permet un abaissement de la température côté chaudières lorsque le ballon est chargé et que les chaudières n’assurent que les besoins de chauffage.
Par Alain Bodin
co-directeur du bureau d’études IE Conseil
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