PAC gaz absorption aérothermique pour la résidence « Le Clos Saint-Georges » (67)

En 2012, dans le secteur de Strasbourg, le promoteur immobilier Acti-Prom a construit une résidence utilisant la technologie de PAC gaz à absorption aérothermique pour répondre aux consommations énergétiques de ses résidents. Ce système énergétique novateur repose sur une solution couplant à la fois le gaz naturel et une énergie renouvelable. Ses performances énergétiques ainsi que ses matériaux respectueux de l’environnement lui ont permis d’atteindre la première place au concours GAZosphère en 2013.

La résidence « Le Clos Saint-Georges » située dans les environs de Strasbourg (67) en Alsace comprend deux bâtiments de trois étages, l’un à côté de l’autre. Composé de 33 logements, dont 16 pour le bâtiment A et 17 pour le bâtiment B, ce programme immobilier a été porté par le constructeur Acti-Prom et livré en 2012. Chaque logement a la particularité de disposer d’une terrasse et d’un jardin privatif.

Dans le cadre de cette construction, le bâtiment A a été construit dans le but de créer des logements sociaux et le bâtiment B pour les personnes souhaitant accéder à la propriété. De ce fait, le système énergétique collectif mis en place est différent d’un bâtiment à l’autre.

La solution retenue : PAC aérothermique à absorption gaz naturel couplée à une chaudière à condensation gaz naturel

Deux solutions techniques distinctes ont été retenues pour les deux bâtiments. Dans un cas comme dans l’autre, les solutions reposent sur l’utilisation de la même source d’énergie primaire : le gaz naturel. En effet, pour le bâtiment A l’eau chaude utilisée pour le chauffage et l’ECS est produite en totalité par une chaudière à condensation gaz naturel. En revanche, la production thermique du bâtiment B est assurée par la PAC aérothermique à absorption gaz couplée à une chaudière à condensation gaz naturel. Par cette combinaison, le système énergétique du bâtiment B n’en est que plus performant.
L’utilisation du gaz naturel dans ces deux installations énergétiques s’explique par la présence d’une conduite de gaz déjà existante près de la résidence qui a influencé le choix des systèmes.

La production d’eau chaude et le chauffage des logements du bâtiment B de la résidence « Le Clos Saint-Georges » se fait par une installation thermique composée de :

• Une pompe à chaleur à absorption de type aérothermique (Air/Eau) : De Dietrich, puissance thermique : 38,4 kW avec un rendement de fonctionnement de 165 % PCI
• Une chaudière à condensation au gaz naturel
• Un ballon tampon
• Un préparateur d’ECS

L’utilisation d’une PAC aérothermique assure en grande majorité le chauffage des 17 logements du bâtiment B. La chaudière à condensation gaz naturel met en température le ballon tampon intervenant dans le système de chauffage et d’ECS, en cas de non fonctionnement ou de puissance insuffisante de la PAC. Elle a été dimensionnée par le bureau d’études pour subvenir aux besoins énergétiques de ce bâtiment en cas d’avaries sur la PAC.

L’utilisation d’une PAC aérothermique présente de nombreux avantages :

• Une utilisation des calories EnR (de l’ordre de 40%) de l’air extérieur, utilisé comme source froide. Ces calories présentent un réel intérêt de par leur gratuité.
• Une très faible consommation d’énergie utile du fait d’un nombre très réduit de pièces mécaniques en mouvement. Ceci est notamment dû au fait que la compression de ce modèle est thermochimique.
• Une diminution des nuisances sonores et vibratoires ainsi qu’une augmentation de la durée de vie du système.

Cette technologie présente également d’autres atouts que ce soit en termes de confort, de performance, d’économie, de simplicité ou encore de respect de l’environnement :

• La production par cette technologie est assurée de façon continue, même pour des températures extérieures variant de –20°C à 70°C.
• Ce système de grande efficacité énergétique est performant du fait de la fiabilité, de la robustesse et de la longévité du matériel le constituant et du peu de pièces en mouvement.
• Cette technologie participe également à la protection de l’environnement grâce à l’utilisation de fluides frigorigènes neutres, non toxiques et respectueux de la couche d’ozone. L’utilisation de gaz naturel dans le système permet à la fois de réduire le CO₂ et les NOx, mais aussi de proposer une solution durable respectueuse de l’environnement.

Le système énergétique présent dans la résidence « Le Clos Saint-Georges » repose sur une technologie innovante : la PAC aérothermique à absorption gaz. Ce projet novateur a été récompensé en 2013 avec le 1^er Prix au concours GAZosphère. Ce projet a été reconnu notamment pour ses performances énergétiques, pour la qualité de travail en équipe entre les différents acteurs mais également pour l’attention qui a été portée dans le choix des matériaux, respectueux des normes environnementales.

Depuis le début de la mise en service de cette installation en 2012 et après 4 ans de fonctionnement, la résidence « Le Clos Saint-Georges » fait état de consommations énergétiques réelles relativement faibles (100 kWh/m².an).

Le graphique ci-dessus présente les consommations d’énergies totales depuis la mise en service de cette installation permettant ainsi de faire un premier bilan. Entre 2012 et 2013, la consommation réelle gazière a augmenté avant de connaître une diminution importante entre 2013 et 2015. Ce pic observé en 2013 peut notamment s’expliquer par le fait que cette résidence fut complètement occupée à partir de cette année-là. La consommation d’électricité quant à elle est restée stable.

D’après l’étude et les calculs RT de ce projet, la valeur du Cep prévue était de 52,4 kWh_EP/m².an tandis que le Cep réel vaut le double soit 103,5 kWh_EP/m².an. Cette différence entre l’étude et l’écart réel peut s’expliquer par différents facteurs comme l’utilisation du logement, les habitudes des résidents, les réglages des températures de consigne ou encore les conditions climatiques.

Malgré ces différences constatées, les consommations réelles restent faibles, montrant ainsi les hautes performances énergétiques de ce système innovant.

La consommation énergétique gazière de la résidence est en baisse depuis 2013. Depuis 2014, l’évolution du prix des énergies est plus favorable au gaz qu’à l’électricité. Ceci explique donc le fait que l’on observe une diminution des coûts liés aux gaz. Ainsi la mise en place de la PAC gaz à absorption, dans la résidence, représente un réel avantage d’un point de vue économique. La facture énergétique moyenne s’élève donc à 542 €TTC annuel, soit 45 €TTC par mois. Pour facturer équitablement les charges par appartement, un compteur de calories individuel permet de connaître les consommations de chaque résident et ainsi de répartir justement les factures énergétiques de gaz.
Le coût d’investissement de ce projet thermique est de 35 230 €HT.

Cette solution présente donc une compétitivité certaine en termes de coût d’exploitation et de factures énergétiques. La PAC gaz fonctionnant avec une part d’EnR, une différence de 30 % à 40 % sur la facture énergétique de l’immeuble B est constatée par rapport à celle de l’immeuble A. En outre, même si la maintenance de la PAC gaz à absorption aérothermique occasionne un léger surcoût, les charges restent très basses par rapport à d’autres résidences analogues.

Concernant les consommations énergétiques, des différences entre Cep réel et prévu ont été observées. En effet, la consommation énergétique réelle est supérieure à ce qui avait été prévu dans l’étude. Malgré cet écart, les valeurs réelles restent dans la même catégorie d’étiquette énergie (étiquette B). Autrement dit, l’écart constaté est courant puisque l’étude est réalisée avec certaines hypothèses d’utilisation (Tconsigne = 19°C, besoins ECS ...) qui ne sont pas le reflet de l’usage réel fait par les résidents.

* Effilience est un réseau d’experts formés sur la technologie de PAC à absorption réunissant bureaux d’études, installateur et entreprises de maintenance.