Le couple solaire thermique pour l'eau chaude et chaufferie gaz à condensation s'impose dans un ensemble de logements collectifs neufs BBC RT 2005 à Mérignac.

Pour son opération de 206 logements « La Résidence des Pins » à Mérignac, le Maître d'Ouvrage  social Gironde Habitat a obtenu un Label BBC Effinergie RT 2005 (CEP < 45 kWhEP/m².an) et le label Qualitel, tous deux certifiés par Cerqual.

 

Comme les bâtiments sont isolés par l'extérieur, leur puissance de chauffage est faible : 1 à 1,5 kW en moyenne par logement. Du coup, la puissance des générateurs de chaleur est déterminée bien davantage par les besoins d'ECS que par les besoins de chauffage.

 

Pour ne pas perdre de place dans les logements, IOSIS, le BE Structures, fluides et électricité de l'opération, a opté pour des chaufferies collectives, assistées d'une production d'eau chaude sanitaire solaire thermique grâce à un champ de capteurs en terrasse, pour 9 cages d'escalier sur les onze que compte l'opération.

 

Les chaufferies sont installées au dernier niveau, immédiatement sous les terrasses. Pour les deux dernières cages d'escaliers, qui desservent des maisons de villes accolées, la solution chaudière individuelle gaz à condensation, complétée par une production d'ECS solaire thermique individuelle, a été retenue.

 

Préfabrication les chaufferies pour gagner du temps

 

Le BE a conçu les 9 chaufferies de manière identique, jusqu'à leur local technique. Chacune comporte deux chaudière murales gaz à condensation Azurinox d'Atlantic Guillot de 40 ou de 60 kW. Soit au total, 5 chaufferies avec 2 générateurs de 60 kW et 4 contenant 2 x 40 kW.

 

Sud Ouest Energies, l'entreprise adjudicataire du lot CVC, a transformé cette standardisation en opportunité et, pour gagner du temps sur chantier, a décidé de préfabriquer entièrement les chaufferies en atelier.

 

Pour commencer, l'entreprise a reconstitué en atelier le local technique-type des chaufferies. Ensuite, elle a mis au point trois modules - chaudières, chauffage et ECS – et les a chacun fabriqués en 9 exemplaires.

 

Entre les deux types de chaufferies (2 x 40 et 2 x 60 kW), seules les pompes (puissance et débit) et le diamètre des canalisation changent dans les modules. Les chaudières Atlantic Guillot ont été livrées directement en atelier et incorporées aux modules.

 

Chaque module a été complètement assemblé et testé hydrauliquement, puis ont été livrés finis sur chantier. Il ne restait plus qu'à poser les modules dans chaque local chaufferie, à effectuer les raccordements et à réaliser le calorifugeage des canalisations.

 

Le chef de chantier et l'atelier ont collaboré étroitement pour livrer les modules au fur et à mesure de l'évolution de la construction des bâtiments. Auto-portants, les modules étaient grutés, puis mis en place avant la réalisation des cloisons de chaque local chaufferie.

 

Sud Ouest Energies estime que la préfabrication a simplifié les approvisionnements, amélioré la réalisation de l'ouvrage, permis de travailler plus longtemps de manière plus confortable en atelier et évité toute perte de temps sur chantier.

 

Une combinaison gagnante

 

Chaque chaufferie comporte un circuit primaire, un circuit solaire et un circuit secondaire. Le primaire à 85/70°C alimente la bouteille de mélange chauffage et le préparateur d'ECS.

 

Le  secondaire en 60/40°C en sortie de la bouteille de mélange alimente les radiateurs, avec une distribution à débit et températures variables, grâce à une vanne trois voies (température variable) et à une pompe (vitesse variable). L'ensemble du secondaire est piloté par un automate Sauter.

 

Les chaudières Azurinox sont des générateurs à puissance modulable de 25 à 100%, équipés de brûleurs gaz à prémélange. Cela signifie que leur rendement est meilleur à charge partielle qu'à charge nominale.

 

L'automate Sauter de chaque chaufferie gère les températures des réseaux, donne une priorité à la production d'ECS et envoie des demandes de température au gestionnaire de cascade RVS 63 fourni par Atlantic Guillot.

 

A son tour, le gestionnaire de cascade communique ses demandes au régulateur OCI 420 embarqué sur chaque chaudière. Les températures d'ECS sont de 70°C minimum en sortie du préparateur d'ECS, de 60°C maximum en sortie du mitigeur général de chaufferie (température de distribution de l'ECS collective), de 55°C pour le retour de boucle.

 

La boucle d'ECS est à débit constant, sans réchauffeur de manière à valoriser au maximum la contribution solaire thermique. L'installation de production d'ECS se compose de deux ballons dans chaque chaufferie : l'un alimenté par les chaudières, l'autre par le circuit solaire. Entre les deux ballons, une vanne trois voies raccorde le retour de la boucle.

 

Si la température du stockage solaire est supérieure à celle du retour de boucle, celui-ci est basculé vers le ballon solaire. Le ballon solaire est placé en série et monté en amont du préparateur sanitaire, directement, sans échangeur.

 

Il assure le préchauffage de l'ECS. Entre les deux, une boucle régulée fait en sorte de maximiser la contribution solaire. Le départ d'ECS est piloté par un mitigeur thermostatique à trois voies.

 

La solution technique retenue pour cette opération – chaufferie à condensation + ECS solaire collective - est devenue un standard en construction neuve de logements collectifs RT 2005 BBC-Effinergie. Nous n'avons pas encore assez de recul pour juger si cette solution demeure aussi populaire sous la RT2012.

Source : batirama.com / Pascal Poggi

 

Fiche chantier

Maître d'Ouvrage : Gironde Habitat (Bordeaux, 33),

Architectes : ENET-DOLOWY (Nantes, 44),

BE Structures, Fluides, Electricité : IOSIS (Bordeaux, 33),

Coordonnateur Sécurité Chantier : Présents (Bruges, 33),

Bureaux de Contrôle : Norisko Dekra (Mérignac, 33), Cerqual (Bordeaux, 33)

Installateur : Sud Ouest Energies (Mérignac, 33).

 

En savoir plus

Un taux de couverture solaire de 51,4%

 

Les calculs de couverture de la production d'ECS par le solaire thermique et de rendement de l'installation solaire ont été effectués pour chacune des 9 cages d'escalier. La cage d'escalier B, par exemple, est équipée de 36 m² de capteurs, soit 13 capteurs horizontaux Atlantic Solerio F3-Q, fixés sur châssis, inclinés à 45° et orientés 15°-sud.

 

Les capteurs  Atlantic Solerio F3-Q disposent d'un Atec du CSTB (n°14+5/05-996*02 Ext ), sont certifiés CSTBat  (Atlantic : 74-996 ) et Solarkeymark (011-7S592F ). Ils montrent un coefficient B de 0,83 et un coefficient K de 4,43 W/m².°C. Les capteurs alimentent un stockage de 2000 l en un seul  ballon à échangeur noyé (constante de refroidissement de 0,0574 Wh/jour.l.°C).

 

La température d'eau froide est de 18°C en moyenne sur l'année. La température de consigne de l'ECS est fixée à 60°C. L'irradiation solaire des capteurs pour cette cage d'escalier varie de 1502 Wh/m².jour en décembre à 5808  Wh/m².jour en juillet.

 

Ce qui, en fonction des puisages prévus qui influe sur le fonctionnement de l'installation solaire, se traduit par des apports moyens pour l'installation de production d'ECS de 27,4 kWh/jour seulement en décembre, mais de 88,5 kWh/jour en juin, de 87,5 kWh/jour en mai et 83,2  kWh/jour en juillet.

 

Soient des taux de couverture de la production d'ECS par l'installation solaire thermique de 17,2% en décembre, 69,7% en mai, 78,7% en juin, 87,7% en juillet et de 85,6% en août. Annuellement, le taux de couverture solaire moyen prévu est de 51,4%, avec une productivité annuelle de l'installation de 676 kWh/m².