Réalisation

PAC gaz à absorption réversible à la mairie annexe de Luynes (13)

Mis à jour le

La mairie de Luynes est un bâtiment des années 1960, situé dans un quartier d’Aix-en-Provence. Ce bâtiment n’est pas isolé thermiquement ; les baies vitrées sont composées de simples vitrages et de menuiseries bois datant de la construction. Pour la mairie, il devenait urgent de remplacer la chaudière par un équipement permettant d’assurer le chauffage de manière plus confortable, plus économique et plus écologique. En 2008, la mairie de Luynes s’est donc lancée dans un projet de rénovation thermique répondant à ces besoins.

Carte d'identité

Date des travaux :
2009
Localité :
Aix-en-Provence (13)
Type de bâtiment :
Mairie annexe
Superficie :
500 m²
Maître d'ouvrage : Marc Foveau, Directeur des bâtiments à la mairie d’Aix-en-Provence
Consommations observées : Réduction de consommation de -47 %

Contexte

La mairie de Luynes est un bâtiment des années 1960, situé dans un quartier d’Aix-en-Provence de près de 10 000 habitants. D’une surface de 500 m², l’édifice est composé d’une structure en agglomérés et d’une toiture-terrasse gravillonnée. Ce bâtiment n’est pas isolé thermiquement ; les baies vitrées sont composées de simples vitrages et de menuiseries bois datant de la construction. Seuls des doubles vitrages ont été posés en 2003 dans la salle des mariages.

Au-delà de la structure du bâti, l’obsolescence de la chaudière fioul, elle aussi d’origine, posait un réel problème de confort :

  • L’été, en l’absence de tout système de refroidissement, la situation s’avérait très inconfortable, notamment lors des mariages et autres réceptions.
  • L’hiver, la vieille chaudière fioul assurait un chauffage peu confortable et trop gourmand en énergie.

Pour la mairie, il devenait urgent de remplacer la chaudière par un équipement permettant d’assurer le chauffage de manière plus confortable, plus économique et plus écologique. De plus, un rafraîchissement l’été était nécessaire afin de garantir une température confortable en cas de chaleur prononcée. Très sensible aux enjeux climatiques, l’adjointe au maire ne souhaitait pas l’installation d’un système de climatisation à part entière. En 2008, la mairie de Luynes, et plus particulièrement le département Bâtiments, s’est donc lancée dans un projet de rénovation thermique répondant à ces besoins.

L’enjeu pour la municipalité était également de réaliser une expérimentation sur ce bâtiment, afin d’éventuellement reproduire le choix technique sur d’autres bâtiments de la ville d’Aix-en-Provence. Pour mesurer uniquement les gains réalisés par la nouvelle installation, le département Bâtiments a fait le choix de ne pas agir sur les autres facteurs d’économie d’énergie, tels que l’isolation du bâti.

La solution retenue : PAC gaz à absorption

La PAC gaz à absorption, le meilleur compromis

Dans le but de répondre à cet objectif, Marc Foveau, responsable du département Bâtiments à la mairie d’Aix-en-Provence, a souhaité testé les performances d’une pompe à chaleur (PAC) à absorption gaz. En effet, celle-ci apparait comme le meilleur compromis pour répondre aux besoins de la mairie:

  • Rafraîchissement du bâtiment en été de moins de 5°C, afin d’éviter les surchauffes l’été
  • Chauffage du bâtiment l’hiver, assuré par la réversibilité de l’installation
  • Peu de pièces en mouvement, d’où un produit à puissance électrique limitée, nécessitant une maintenance simplifiée, et dont le niveau sonore est faible
  • Conservation du réseau de distribution existant
  • Production d’ECS, possibilité non retenue pour ce bâtiment qui a de faibles besoins en eau chaude

La PAC à absorption gaz fonctionne grâce à un cycle thermodynamique similaire à celui de toute pompe à chaleur. La différence réside dans le procédé. Ici, une réaction thermochimique remplace le compresseur mécanique. Cette réaction est activée par un brûleur gaz naturel. En mode « chaud », le fluide frigorigène – ici l’ammoniac – s’évapore en puisant des calories dans le milieu extérieur et les restitue au réseau hydraulique intérieur du bâtiment en se condensant. 

Fonctionnement de la solution

  • La PAC gaz à absorption, de marque Robur et de puissance 38 kW chaud et 17 kW froid, assure le chauffage et le refroidissement du bâtiment.
  • La micro-chaudière à condensation assure le complément de chauffage en cas de grand froid. Pouvant être installée à l’extérieur, la chaudière est placée sur le même support que la PAC : des poutrelles métalliques.
  • Le système de régulation gère la cascade entre les deux équipements selon les besoins.
  • Un ballon tampon de 600 litres a été placé au sous-sol, dans l’ancienne chaufferie.
  • Un réseau d'eau glacée a été créé et calorifugé, et des émetteurs de type cassette ont été intégrés aux plafonds, pour assurer le rafraîchissement et le chauffage en intersaison à basse température (45 °C), l’automate remontant la température de départ de l’eau à 60 °C en hiver, en fonction des besoins.

Détails techniques de la PAC à absorption

  • Modèle : Robur, GAHP AR 2 tubes
  • Puissance : 38 kW chaud et 17 kW froid
  • Fluide frigorigène : Ammoniac
  • Rendement : Jusqu’à 165 % sur énergie primaire (soit 30 à 50 % plus efficace que les meilleures chaudières)

Bilan

Une réduction de 47 % de la consommation

Après un an de fonctionnement sur la période octobre 2009-octobre 2010, un premier bilan a été effectué par le service Bâtiments de la mairie d’Aix-en-Provence. La consommation a donc pu être analysée sur un été et un hiver complet. Sur la partie chauffe, le gain énergétique s’est élevé à 47 %. La consommation d’énergie primaire (Cep) pour le chauffage est ainsi passée de 235 kWhep/m².an à 130 kWhep/m².an. L’été 2010 ayant connu des températures élevées, le test est également concluant pour le rafraîchissement.

Par ailleurs, avec 30 à 50 % de réduction des émissions de CO2 et des coûts énergétiques, l’installation permet d’atteindre aisément les exigences de la RT 2012 et du label BBC-Effinergie.

Evolution des consommations
Evolution des consommations

Un retour sur investissement en moins de trois ans

La dépense dans son ensemble s’est élevée à 60 700 € HT. Elle comprend la dépose de l’ancienne chaudière, l’installation de la PAC absorption et des cassettes, l’installation du ballon tampon à la place de l’ancienne chaudière, la neutralisation de l’ancienne cuve fioul. Compte-tenu de la réduction des coûts de consommation et de maintenance, le temps de retour sur investissement fut de moins de trois ans.

Témoignages

Mon objectif était de trouver des solutions techniques permettant de répondre à la fois à l’urgence écologique, l’urgence économique, l’augmentation de la demande de confort et aux obligations réglementaires. La pompe à chaleur à absorption est une des réponses possibles. J’ai eu la chance d’être soutenu par les élus, notamment Jules Susini et Danièle Brunet, adjoints au maire. Le public lui-même commence à faire le lien entre confort, économie et écologie. Nous avions la volonté de rendre les locaux, en particulier la salle des mariages, plus confortable hiver comme été. Mettre en place un équipement qui permettait d’assurer à la fois le chauffage et le rafraîchissement, tout en gardant le réseau de distribution et d’émission existant pour le chauffage, me semblait une solution pertinente. Le bâtiment datait de 1960 et a été peu rénové depuis lors. Ce contexte donnait l’occasion de tester l’efficacité de la pompe en chaleur gaz en elle-même. Je pense même que le mix énergétique est l’avenir, dans le neuf comme en réhabilitation. Lors de réhabilitation de petits immeubles collectifs, nous ferons appel à une pompe à chaleur gaz absorption, qui assurera également la production d’eau chaude.
Par Marc Foveau
Directeur des bâtiments à la mairie d’Aix-en-Provence
La température ambiante est beaucoup plus agréable, en particulier en été. Nous avons changé nos habitudes, et nous veillons à ne plus laisser les portes ouvertes pour conserver la fraîcheur à l’intérieur du bureau.
Par Saliha Corona
Secrétaire de mairie

La nouvelle installation et son fonctionnement ont été détaillés auprès du personnel de la mairie-annexe de Luynes, ainsi que les précautions à prendre au quotidien. Le personnel a ainsi pu s’approprier l’installation et plus facilement supporter la période de travaux puis de tests.

L’adhésion envers une nouvelle technologie nécessite quelques remises en question. En effet, cette installation était une des premières PAC gaz à absorption de France. L’appréhension a priori de l’installateur a été levée par  la preuve de fiabilité fourni par le fabricant de la PAC.

Cela fait plusieurs années que ce type d’appareil existe (pour la production d’eau glacée uniquement) et nous avions en mémoire les difficultés rencontrées pour l’exploitation et la maintenance, explique l’installateur. La visite de l’usine Robur nous a rassurés. Nous avons compris à quel point la technique a évolué et avons vu que le matériel était devenu plus fiable. Je tiens à souligner l’avant-gardisme de la ville d’Aix-en-Provence qui a osé innover.
Par Gérard Rossi
Installateur chez Eureclim
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2 commentaires sur cet article
Par camille, le 05/04/2017 à 09:29
Temps de retour sur investissement
Bonjour,
Très bel investissement ! Cependant, comment est calculé le temps de retour sur investissement ? Avec un coût de plus de 60 000 € et un gain de 3 830 €/an, je ne vois pas comment on rentabilise l'achat en 3 ans...
Par Cegibat, le 09/05/2017 à 09:57
PAC gaz à absorption réversible à la mairie annexe de Luynes
Bonjour,
Concernant cette opération, des travaux de rénovation étaient envisagés (remplacement de la chaufferie fioul par une chaufferie gaz, modernisation des installations de distribution). Ainsi, le calcul du surcoût n’a pris en compte que le surcoût de cette installation (environ 12 000 euros), ce qui explique le temps de retour annoncé de 3 ans.
L'équipe CEGIBAT vous souhaite une bonne journée