Réglementation

Photovoltaïque et solution gaz pour un niveau E3C1 en tertiaire

Mis à jour le

Associer photovoltaïque, qui rime avec électricité, et solution gaz peut ressembler à « cette obscure clarté » (Pierre Corneille) que nous avons vu sur nos bancs d’écolier. Pourtant, ce couplage est aussi pertinent que le couplage PV + solutions électriques pour atteindre les seuils E3C1 du référentiel Energie Carbone. Focus sur les résultats des simulations thermiques qui comparent 4 systèmes de chauffage/ECS.

Un maître d’ouvrage peut souhaiter recourir aux énergies renouvelables (EnR) pour différentes raisons : volonté écologique, volonté de montrer l’exemple en tant que maître d’ouvrage public, souhait d’atteindre un label pour mieux vendre ou louer son bâtiment, respecter une part EnR pour pouvoir construire sur un terrain….

Ce recours aux EnR peut prendre plusieurs formes : mise en place de pompes à chaleur (aérothermique ou géothermique), d’une chaufferie bois, de panneaux photovoltaïques ou thermiques ou encore via un raccordement à un réseau de chauffage urbain à fort % EnR.

L’installation de panneaux photovoltaïques s’associe dans l’inconscient collectif avec une solution de chauffage électrique, mais qu’en est-il de la pertinence du couplage de solutions gaz avec des panneaux photovoltaïques ? Cette étude présente les résultats d’un comparatif de 4 solutions énergétiques simulées sur 6 bâtiments pour atteindre le niveau E3C1 du référentiel Energie Carbone.

Solutions comparées

L’atteinte du niveau E3 nécessite bien souvent l’installation de panneaux photovoltaïques. Les 4 solutions suivantes ont ainsi été étudiées en recherchant pour chaque bâtiment l’optimum technico-économique.

  • Chaudière condensation + PV (groupe froid pour les bureaux uniquement)
  • PAC électrique air/eau + PV
  • PAC gaz à absorption + PV
  • DRV + PV (pour les bureaux uniquement)

Les calculs ont été réalisés en avril 2018 avec les logiciels Maestro version 7.5.266.74.71 et Elodie v2 base INIES de septembre 2017. Les coûts d’investissement proviennent de chiffrages de bureaux d’études.

Caractéristiques des bâtiments étudiés

Les 6 bâtiments étudiés sont détaillés ci-après :

Bureaux

Bureaux 500 m²

Bureau 3300 m²

- Surface utile : 484 m²
- Srt : 532 m²
- Compacité : 1,11 m-1
- 1 niveau

- Surface utile : 3269 m²
- Srt : 3596 m²
- Compacité : 0,36 m-1
- 5 niveaux

 

Santé

EHPAD 63 lits

EHPAD 105 lits

- Surface utile de 3 625 m² dont 3 170 m² d’hébergement
- Srt de 4 033 m²
- Compacité de 0,61 m-1
- 2 étages
- 35 places extérieures de parking

- Surface utile de 5 245 m² dont 2 299 m² de chambres.
- Srt de 5 867 m²
- Compacité de 0,46 m-1
- 44 places extérieures de parking

 

 

Enseignement

Collège

Ecole

- Surface utile de 2258 m²
- Srt de 2710 m²
- Compacité de 0,64 m-1
- 3 niveaux
- 47 places de parkings extérieures
- 14 salles de cours + 5 sanitaires
+ 1 CDI + 1 salle de musique
+ 1 salle de technologie
+ 1 préau + espaces bureaux

- Surface utile de 445 m²
- Srt de 489 m²
- Compacité de 1,08 m-1
- 1 niveau
- 5 classes + 2 sanitaires

 

 

Résultats

Surface de PV nécessaire pour atteindre le niveau E3C1

Le tableau ci-après récapitule les surfaces de capteurs photovoltaïques nécessaires à chaque solution et pour chaque bâtiment pour respecter le niveau E3C1.

Tableau des surfaces de photovoltaïque nécessaire pour atteindre le niveau E3C1 en fonction du type de bâtiment, de la zone climatique et de la solution énergétique
Surface de photovoltaïque nécessaire pour atteindre le niveau E3C1 en fonction du type de bâtiment, de la zone climatique et de la solution énergétique

Surface de PV nécessaire pour atteindre le niveau E3C1

Le tableau ci-après récapitule les surfaces de capteurs photovoltaïques nécessaires à chaque solution et pour chaque bâtiment pour respecter le niveau E3C1.

Surface de photovoltaïque nécessaire pour atteindre le niveau E3C1 en fonction du type de bâtiment, de la zone climatique et de la solution énergétique
    Chaudière PAC électrique PAC gaz à absorption DRV

H1a

Collège
Ecole
EHPAD 63 lits
EHPAD 105 lits
Bureau 500 m²
Bureau 3300 m²

216 m²
5 m²
98 m²
0 m²
65 m²
372 m²

267 m²
11 m²
155 m²
0 m²
72 m²
401 m²

196 m²
8 m²
8 m²
0 m²
-
-

-
-
-
-
71 m²
409 m²

H2b

Collège
Ecole
EHPAD 63 lits
EHPAD 105 lits
Bureau 500 m²
Bureau 3300 m²

187 m²
11 m²
166 m²
237 m²
55 m²
357 m²

230 m²
13 m²
200 m²
248 m²
64 m²
365 m²

169 m²
10 m²
90 m²
251 m²
-
-

-
-
-
-
64 m²
391 m²

H3

Collège
Ecole
EHPAD 63 lits
EHPAD 105 lits
Bureau 500 m²
Bureau 3300 m²

160 m²
11 m²
250 m²
725 m²
31 m²
270 m²

182 m²
13 m²
255 m²
730 m²
37 m²
295 m²

151 m²
10 m²
185 m²
740 m²
-
-

-
-
-
-
40 m²
298 m²

 

  • Toutes les solutions nécessitent l’ajout de photovoltaïque pour respecter le niveau E3C1.
  • Les solutions gaz nécessitent généralement moins de surface de photovoltaïque que les 2 autres solutions étudiées.
     

Surcoûts d’investissement

Les coûts représentés sur les graphiques comparatifs intègrent :

  • les coûts relatifs à l’enveloppe : isolation, menuiseries, vitrage…
  • les coûts complets des systèmes : génération, distribution, émission, ventilation, éclairage et sa régulation.


Comparatif du surcoût d’investissement des 4 solutions énergétiques en fonction du type de bâtiment

Comparatif du surcoût d’investissement des 4 solutions énergétiques en fonction du type de bâtiment (zone H1a)
Zone H1a
Comparatif du surcoût d’investissement des 4 solutions énergétiques en fonction du type de bâtiment (zone H2b)
Zone H2b
Comparatif du surcoût d’investissement des 4 solutions énergétiques en fonction du type de bâtiment (zone H3)
Zone H3

Les 4 solutions énergétiques présentent des coûts équivalents pour chaque bâtiment. Par ailleurs, on observe des résultats similaires sur les 3 zones climatiques.

 

Cette étude montre que les solutions qui associent le gaz et le PV sont tout aussi pertinentes que les couplages solutions électriques + PV d’un point de vue économique.

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1 commentaire sur cet article
Par fricois, le 20/06/2019 à 11:56
Erreur sur EPHAD 105 lits H1a ?

je ne comprends pas la valeur de 0m2 de panneaux dans les 3 solutions énergétiques pour l 'EHPAD de 105 lits en zone H1a ?