Viessmann participe à une installation géothermique innovante

Quatre des 145 panneaux géothermiques Enerdrape utilisés pour alimenter une pompe à chaleur eau glycolée/eau de 120 kW

Les panneaux géothermiques développés par Enerdrape sont collés aux parois extérieures en sous-sol et alimentent une pompe à chaleur Viessmann eau glycolée/eau




Avenue Philippe Auguste à Paris, un immeuble de 72 logements sociaux appartenant à Paris Habitat a refait sa chaufferie de manière très originale. Construit dans les années 70, ce bâtiment était équipé d’une chaufferie fioul. Elle a été convertie au gaz naturel en 2009 et équipée de deux chaudières de 550 kW, d’une chaudière de 240 kW, d’une chaudière de 120 kW consacrée à la production d’ECS et d’une chaudière de 550 kW en secours en cas de défaut des autres générateurs.

 

 

 

La chaufferie a été refaite au début de l'année 2025. Elle contient quatre générateurs Viessmann : trois chaudières gaz à condensation, dont une consacrée à la production d’ECS, et une pompe à chaleur eau glycolée/eau consacrée au préchauffage de l’eau chaude sanitaire. © PP

 

 

 

Baisse des besoins de chauffage

Il y a un an, CIEC, l’exploitant de chauffage qui appartient au groupe Engie, a proposé de rénover la chaufferie. Il faut dire qu’à la suite de l’isolation thermique du bâtiment, les besoins de chauffage avaient baissé. Le bâtiment comporte deux réseaux de chauffage : l’un pour les logements, l’autre pour la surface commerciale au rez-de-chaussée. La boucle collective de distribution d’ECS affiche une température de départ à 58 °C pour un retour à 53 °C.

CIEC a recommandé d’installer :

– une chaudière à condensation de 240 kW à température variable pour le chauffage et l’eau chaude,

– une chaudière de 120 kW associée à un stockage de 1500 l pour la production d’ECS,

– et, enfin, une chaudière de 550 kW en secours et une pompe à chaleur eau glycolée/eau Viessmann Vitocal 200-G de 22,6 kW pour le préchauffage de l’ECS.

 

La grande innovation est que le circuit primaire en eau glycolée de cette pompe à chaleur est relié à des panneaux géothermiques collés aux parois du parking souterrain.

 

 

 

Raccordée aux panneaux géothermiques, le primaire de la pac eau glycolée/eau de 22,6 kW part à 13 °C, revient à 20 °C, tandis que sa température de départ d’eau pour le préchauffage de l’ECS atteint 44 °C. La pac fonctionne en température de départ variable, da manière à maximiser son COP annuel. © PP

 

 

Voici le nouveau schéma de la chaufferie rénovée. © PP

 

 

 

Des panneaux développés par Enerdrape

Ces panneaux géothermiques ont été développés par la start-Up suisse Enerdrape, un spin-off de l’EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne). Il s’agit de panneaux préfabriqués, modulaires, installés rapidement, sans forage. Ils sont posés dans les parking souterrain, dans les tunnels, contre les parois en contact avec le sol souterrain. Ils captent l’énergie géothermique peu profonde et l’énergie thermique résiduelle naturellement présentes dans des environnements souterrains.

Le panneau géothermique Enerdrape intègre un circuit de tuyauterie en boucle fermée, dans lequel un agent caloporteur – ici, de l’eau glycolée – échange de la chaleur avec le sous-sol. Le design unique et breveté de leurs panneaux, issu de vingt années de recherche, permet d’absorber à la fois l’énergie géothermique peu profonde provenant du sol environnant ainsi que l’énergie résiduelle présente dans l’air environnant.

Une pompe à chaleur eau-glycolée/eau est connectée aux panneaux. Avenue Philippe Auguste, cette pac est seulement utilisée pour la production de chaleur. Dans une installation conçue pour cela, elle pourrait aussi fonctionner en rafraîchissement.

 

 

 

145 panneaux Everdrape sont posés contre les parois extérieures du parking, en contact avec le voile béton. Un panneau mesure 0,98 m2 en surface. © PP

 

 

 

Une production d’ECS mixte

La pompe à chaleur préchauffe l’ECS, jusqu’à 50 °C si possible. Le 18 mai dernier, lorsque nous avons visité l’installation, elle parvenait à 44 °C. Ensuite, la chaudière consacrée à l’ECS monte la température dans le stockage d’ECS à 58 °C. Elle assure également la remontée en température de la boucle de distribution collective de l’ECS.

Enerdrape a réalisé l’étude géothermique et dimensionné l’installation de manière à garantir la ressource géothermique pendant 50 ans. Les 145 panneaux représentent 142,10 m2 de surface d’échange. Enerdrape estime qu’ils fourniront de l’eau glycolée à 3 °C en hiver, à 6-7 °C en mi-saison et jusqu’à 14 ou 15 °C en été. Le 8 mai, la température de retour de ce circuit atteignait déjà 13 °C. Le but du dimensionnement est d’atteindre un COP annuel supérieur ou égal à 3 pour la pac, soit un taux de couverture de 25 % de l’énergie nécessaire à la production d’ECS annuelle. Le 18 mai, la COP mesuré atteignait 2,8, soit un taux de couverture des besoins d’énergie pour l’ECS de 22,5 %.

 

 

 

Les panneaux sont raccordés en série par 3 ou 4. Ensuite, chaque ensemble est monté en parallèle avec le suivant. Ils sont posés contre les parois extérieures des deux étages de parking souterrain et sur la paroi extérieure de la rampe entre les niveaux - 2 et - 1. © PP

 

Le circuit d’eau glycolée de chaque série de 3 ou 4 panneaux est pourvu d’une vanne d’arrête et d’une vanne d’équilibrage pour maximiser la récolte de chaleur. Le volume total du réseau primaire ne représente que 1 m3. ©PP

 

 

CIEC, l’exploitant de l’installation, titulaire d’un contrat avec garantie de résultat, veut parvenir à un taux de couverture des besoins d’ECS par la pac de 30 à 35 %. Le système est dimensionné pour produire 200 kWh/jour au maximum. Le 18 mai, il récoltait 140 kW/jour. Le primaire de la pac fonctionne à vitesse et débit constant.

Les panneaux Enerdrape sont fabriqués en aluminium, partiellement issu du recyclage. Pour l’instant, ce primaire est en eau glycolée à 10 %. Mais CIEC va tenter de le faire fonctionner en eau non-glycolée. Ce qui permettrait de réduire les consommations du circulateur du primaire de la pac, dans la mesure où l’eau pure est moins visqueuse que l’eau glycolée. De son côté, Enerdrape étudie une nouvelle génération de panneaux, dont la perte de charge sera réduite de 20 %.

 

 

 

Le budget de cette installation a atteint 150 000 € HT. Ce qui donne un temps de retour, aux prix actuels du gaz et de l’électricité pour Paris Habitat, de ≥ 10 ans. Le but, à la fois de CIEC et de Paris Habitat qui songe à réutiliser cette solution, est de descendre le temps de retour entre 5 et 10 ans, notamment en installant le local technique de la pac directement dans le parking à l’avenir. Ce qui réduirait les coûts d’installation. Paris Habitat a mis au point un plan pluriannuel pour la rénovation de ses 800 chaufferies. Une étude est réalisée au cours de l’année N-1 de rénovation de chaque chaufferie.

 



Source : batirama.com / Pascal Poggi / © Pascal Poggi

L'auteur de cet article

photo auteur Pascal Poggi
Pascal Poggi, né en octobre 1956, est un ancien élève de l’ESSEC. Il a commencé sa carrière en vendant du gaz et de l’électricité dans un centre Edf-Gdf dans le sud de l’Île-de-France, a travaillé au marketing de Gaz de France, et a géré quelques années une entreprise de communication technique. Depuis trente ans, il écrit des articles dans la presse technique bâtiment. Il traite de tout le bâtiment, en construction neuve comme en rénovation, depuis les fondations jusqu’à la couverture, avec une prédilection pour les technologies de chauffage, de ventilation, de climatisation, les façades et les ouvrants, les protocoles de communication utilisés dans le bâtiment pour le pilotage des équipements – les nouveaux Matter et Thread, par exemple – et pour la production d’électricité photovoltaïque sur site.
Laissez votre commentaire

Saisissez votre Pseudo (votre commentaire sera publié sous ce nom)

Saisissez votre email (une alerte sera envoyée à cette adresse pour vous avertir de la publication de votre commentaire)

Votre commentaire sera publié dans les plus brefs délais après validation par nos modérateurs.

Tout sur les pompes à chaleur : les autres articles du dossier...

Articles qui devraient vous intéresser

Pour aller plus loin ...

Newsletter
Dernière revue
Webmagazine Matériaux biosourcés - Forum Bois Construction 2025

  magazine  

Produits


Votre avis compte
Accidents du travail : faut-il boycotter le Mondial 2034 en Arabie saoudite ? (35 votants)