UNE CASCADE DE POMPES À CHALEUR CHAUFFE UNE MAISON UNIFAMILIALE

RÉNOVATION ÉNERGÉTIQUE AVEC POMPES À CHALEUR AIR/EAU

La famille Schneider a acquis une maison dans le Palatinat. Afin de maintenir les coûts d'exploitation de leur nouvelle maison de la fin des années 70 aussi bas que possible, la famille a décidé de procéder à une rénovation énergétique. Au lieu d'une chaudière à mazout, une cascade de deux pompes à chaleur air/eau chauffe maintenant le bâtiment de 267 mètres carrés. La nouvelle installation photovoltaïque sur le toit fournit une partie du courant de commande nécessaire. 

IMPORTANTS

TRAVAUX DE RÉNOVATION

Une petite allée mène à la maison de la famille Schneider à Maxdorf dans le Palatinat. La maison unifamiliale de 267 mètres carrés se trouve à l'arrière d'un terrain en pente comptant autrefois 1500 mètres. « L'ancien propriétaire n'a pas pu le vendre entier, alors il l'a partagé », explique Daniel Schneider. Au début de l'année dernière, l'informaticien a acquis la propriété avec la maison datant de 1977, la partie avant, non construite, est encore en vente séparément. Avant que la famille puisse emménager, des travaux de rénovation importants ont dû être effectués. Par exemple, la toiture a été isolée et refaite à neuf afin de pouvoir supporter une installation photovoltaïque.

Le remplacement était nécessaire non seulement en raison du vieillissement de la chaudière, mais aussi en raison de l'emplacement du site. La division de la zone en deux parcelles a créé un problème. « Jusqu'ici, le mazout de chauffage était livré par la route », explique M. Schneider. Le camion-citerne traversait la partie non aménagée de la propriété pour se rapprocher le plus possible de la maison. « Mais si on finit par y construire, cela ne sera plus possible », poursuit M. Schneider. La maison ne sera dès lors plus directement reliée à la route et ne sera accessible que par l'allée. Un camion-citerne pourrait néanmoins passer, mais la conduite de mazout devrait traverser le terrain et faire le tour de la maison, puisque la chaufferie est située à l'arrière du bâtiment. La famille estimait que c'était trop dangereux et les propriétaires ont donc cherché une autre solution. 

POMPE À CHALEUR AIR/EAU

EN TANT QUE SYSTÈME DE PRODUCTION DE CHALEUR MONOVALENT

Le gaz aurait été une possibilité. « Les coûts de raccordement étaient acceptables, mais la pose de la conduite d'alimentation aurait été très coûteuse », explique M. Schneider. En outre, la famille avait étudié, dans le cadre de ses recherches,  la possibilité de produire de la chaleur à partir d'énergies renouvelables. L'idée de chauffer à l'avenir d'une manière respectueuse de l'environnement et indépendante des combustibles fossiles et de leurs prix fluctuants plaisait beaucoup aux propriétaires. C'est la raison pour laquelle les Schneider ont demandé plusieurs offres de pompes à chaleur air/eau à des entreprises spécialisées. « Nous ne voulions pas d'une pompe à chaleur géothermique, car le forage aurait été très coûteux à cause du terrain rocheux. »

L'une des offres prévoyait d'intégrer la cheminée avec poche d'eau existante dans la maison dans l'alimentation en chaleur, c'est-à-dire de faire fonctionner le système de pompe à chaleur de manière bivalente. Cependant, la famille Schneider ne souhaitait utiliser la cheminée que comme option de confort et ne voulait pas être obligée de la faire fonctionner en continu comme système de production de chaleur indispensable. Olaf Mayer, directeur de l'entreprise sanitaire, de chauffage et de climatisation du même nom, a finalement proposé aux Schneider la solution optimale pour le bâtiment : une cascade de pompes à chaleur Ecodan capable de chauffer la maison de manière monovalente.

PLEINE D'AVANTAGES:

LA SOLUTION ECODAN EN CASCADE

O. Mayer a délibérément opté pour deux unités de plus faible puissance, raccordées en cascade, plutôt que pour une pompe à chaleur de même puissance totale. « Outre l'aspect sécurité et le potentiel d'économie d'énergie, la subvention multiple offre également un avantage financier supplémentaire », explique l'installateur. Les cascades Ecodan disposent d'un système de régulation spécial qui calcule le coefficient de performance maximal réalisable (Peak COP) en fonction de la puissance absorbée des unités extérieures, de la puissance de chauffage instantanée et de la température extérieure et commande l'installation en conséquence. En d'autres termes, les unités sont régulées de telle manière qu'elles se complémentent et fournissent ensemble la puissance nécessaire. C'est beaucoup plus efficace que de laisser un module fonctionner à pleine charge pendant que l'autre est en mode veille.

Un autre avantage est le spectre de modulation plus large que permet la cascade. La fonction de redondance assure une plus grande sécurité de fonctionnement. Si un module devait s'arrêter, l'autre garantit l'alimentation en chaleur. 

Le système Ecodan répond en outre aux exigences du certificat « Smart Grid Ready », car il peut être connecté à un réseau électrique intelligent via une interface intégrée. Chez la famille Schneider, un réservoir multifonction a été installé. En optimisant les temps de fonctionnement des compresseurs, le ballon d'accumulation a également un effet positif sur l'efficacité du système.

UNE ASSOCIATION PARFAITE :

INSTALLATION PHOTOVOLTAÏQUE ET POMPE À CHALEUR

Un chauffage par le sol équipe la plus grande partie du bâtiment, seule la salle de bains utilise des radiateurs. Les anciens radiateurs y ont été remplacés par des éléments modernes. Les grands radiateurs avec un grand volume d'eau peuvent couvrir la demande de chaleur même à des températures de départ plus basses, et les pompes à chaleur fonctionnent plus économiquement à des températures de départ plus basses. L'investissement dans de nouveaux radiateurs est ainsi refinancé par la baisse des coûts d'exploitation.

Dans le cadre des travaux de rénovation, une installation photovoltaïque d'une puissance de 10 kW a également été installée. Les anciennes tuiles Eternit ont dû être remplacées. « À l'exception des chevrons, tout a été rénové. L'isolation a également été améliorée », explique M. Schneider. Comme la maison est construite en briques de terre cuite (Poroton), une isolation supplémentaire du bâtiment n'est pas nécessaire. « Nous remplacerons les fenêtres un jour ou l'autre », prévoit M. Schneider.

L'installation photovoltaïque a été installée des deux côtés du toit, qui est orienté est-ouest. L'électricité produite est utilisée à la fois pour l'électronique domestique et pour alimenter la pompe à chaleur. « L'installation est réglée via un module de manière à tirer dans la mesure du possible l'électricité de l'installation photovoltaïque », explique M. Mayer. Cela permet aux Schneider de réduire considérablement ses coûts d'exploitation. Dans un avenir proche, la combinaison de systèmes photovoltaïques et de pompes à chaleur permettra un approvisionnement en électricité et en chaleur largement autosuffisant à mesure que la technologie du stockage de l'électricité en batterie se développera. Les experts estiment que dans quelques années, les systèmes de stockage en batterie seront également de plus en plus utilisés dans les ménages privés. L'électricité produite par l'installation photovoltaïque peut alors être stockée temporairement et utilisée par la pompe à chaleur en fonction des besoins.