Etude de gestion énergétique d'un ensemble de bâtiments

Résumé du document

Le but de cette étude est de définir et de chiffrer une gamme de solutions pour le futur remplacement du chauffage centralisé pour plusieurs bâtiments.
Le chauffage actuel distribue via des conduites à distance vétustes. Ces immeubles sont de tous types : il y a une école et plusieurs autres constructions d'habitation. La nouvelle méthode de chauffage devra donc respecter les nouvelles normes écologiques et l'ordonnance sur la protection de l'air.
Pour des raisons de disposition de l'école et du fait que les nouvelles conduites devraient passer sous un immeuble dont la ville n'est pas propriétaire, il est décidé de chauffer l'école individuellement.
Au vu des contraintes, le nouveau système de chauffage devra se scinder en deux :
1) Chauffage des immeubles
2) Chauffage de l'école

1) Méthodes de chauffage des immeubles :

- Pompe à chaleur avec sondes géothermiques
. Les bâtiments étant chauffés par radiateurs (haute température) une variante par pompe à chaleur n'offrirait pas des performances suffisantes. De plus, il faudrait plus de 7'000 mètres de sondes géothermiques, ce qui n'est pas envisageable dans le contexte des bâtiments actuels. Cette solution n'a donc pas été étudiée.

- Chaufferie centralisée à pellets de bois et conduites à distance
. C'est la plus chère de toutes les variantes, aussi bien à l'installation qu'à l'utilisation. Elle est aussi désavantageuse par sa production massive de cendres dues à la combustion des pellets de bois. De plus, cette solution implique la construction d'un silo pour le stockage des pellets et induit une obligation de livraison douze fois par an ou au minimum quatre jours entiers.

- Chaufferie centralisée à gaz et conduites à distance
. Cette solution n'est pas retenue, principalement pour des raisons de coûts, mais également pour des raisons de pertes, assez conséquentes, par les conduites à distance et une trop grande interdépendance pour tous les immeubles concernés (pannes du système centralisé ou vente d'un des immeubles) (...)

Extraits

[...] Cette solution comporte les mêmes désavantages que la chaufferie centralisée à pellets de bois et conduites à distance avec un surcoût dû à l'installation de panneaux solaires. Si l'on ne considère que le coût par année, c'est la meilleure de toutes les solutions. - Chaufferie individuelles à gaz et panneaux solaires o Le coût annuel est également très intéressant, mais encore une fois, comme pour la solution précédente, le financement de celle-ci est trop important. Le coût des panneaux solaires pourrait être amorti plus rapidement si on tient compte d'une augmentation régulière du coût du gaz prévisible à la hauteur de 20% sur 10 ans. [...]

[...] Pour ce qui concerne les restes de la combustion du gaz, ceux-ci sont éliminés dans l'atmosphère, après être préalablement passés à travers plusieurs filtres à particules. Coût global de la transformation : Le coût global est réparti comme suit : Démontages et provisoires : CHF 79'000 Production et distributeur de chaleur : CHF 458'000 Travaux de maçonnerie : CHF 30'000 Raccordements sanitaires : CHF 51'000 Raccordements électriques : CHF 30'000 Ce qui fait un total hors TVA : CHF 648'000 Total TTC : CHF 699'840 Coût annuel : Le coût annuel est réparti selon les critères suivants : Coût du gaz hors taxes : 8 centimes / kWh Coût de l'électricité : 23.5 centimes / kWh Consommation de gaz par an 1'100'000 kWh/an Consommation d'électricité par an 21'000 kWh/an Ce qui donne les consommations suivantes pour couvrir les besoins énergétique annuels : Coût de l'énergie de chauffage : 1'100'000* 0.08 = 88'000 CHF Coût de l'énergie électrique : 21'000* 0.235 = 4940 CHF Coût d'entretien (ramonage, etc.) : 4800 CHF Ce qui fait un total hors TVA : 97'740 CHF Considérations environnementales : Une augmentation éventuelle de la taxe au CO2 pourrait alourdir les frais annuels de fonctionnement, ce qui dans le contexte écologique actuel pourrait être mis en place dans les prochaines années. [...]

[...] Il fonctionne seulement pour produire l'eau chaude sanitaire. C'est dans ces moments-là que l'installation de panneaux solaires pourrait renforcer l'économie envisageable. Description technique : Le système d'eau est disposé de manière à ce que l'eau froide arrive au plus proche du foyer. Ensuite, lorsque le gaz brule, l'eau qui se trouve en dessus du foyer va chauffer et par un principe physique de convection naturelle, l'eau chaude va monter, ce qui va pousser naturellement l'eau plus froide du circuit à revenir sur le foyer. [...]

[...] Les bâtisses concernées sont situés à la rue Léon- Jaquier 10,12 et 14-16. Conclusion : Selon les besoins et choix politiques, environnementaux et écologique de la ville d'Yverdon, deux solutions majeures se démarquent. La première, celle d'une installation simple de chaudières à gaz individuelles, est la solution la plus économique aussi bien du point de vue de l'installation que du point de vue des coûts annuels de fonctionnement. La deuxième est identique à la première, mais avec un ajout de panneaux solaires pour couvrir une partie des besoins en eau chaude sanitaire. [...]

[...] - Chaufferies individuelles à gaz o Variante retenue pour les raisons suivantes : - coût d'installation avantageux - frais annuels moindres par rapport aux autres solutions La décision a été également motivée par des raisons de logistique simplifiée de gestion des déchets ainsi que par un avantage certain lors d'une éventuelle revente des bâtiments ou de pannes, chaque bâtiment étant autonome. Cette solution est également avantageuse du point de vue des frais d'entretien et de ramonage. Méthodes de chauffage pour l'école : - Chaufferie individuelle à gaz (comprise dans les devis) et choisie par le Maître de l'Ouvrage. Définition des besoins annuels : La consommation totale de tous les bâtiments (sans l'école) avant l'installation de la nouvelle méthode de chauffage s'élève à 1'150'000 kWh/an. [...]