MAISONS INDIVIDUELLES Coûts globaux et pertinences économiques des solutions thermiques en rénovation

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1 DOCUMENTATION TECHNIQUE Édition Septembre 2016 MAISONS INDIVIDUELLES Coûts globaux et pertinences économiques des solutions thermiques en rénovation L énergie est notre avenir, économisons-la!

2 sommaire l introduction Le parc des maisons individuelles représente aujourd hui plus de la moitié des logements en France. Pour le chauffage, 36 % de ces maisons utilisent l énergie électrique, 20 % le fioul et 3 % le (source CEREN). Ce parc de générateurs est cependant vieillissant alors que de nouvelles technologies plus efficaces sont disponibles et permettraient de réaliser d importantes économies énergétiques et financières. Ces nouveaux systèmes impliquent néanmoins un investissement pouvant être élevé et les propriétaires peuvent avoir des réticences à effectuer un remplacement de leurs équipements faute d informations et de notions sur les économies réalisables. L objectif de ce document est de présenter et comparer différents scénarios de remplacement de générateurs de chauffage et d ECS en maison individuelle hors réseau gaz. Les résultats permettront d étudier la pertinence et le positionnement de différentes solutions en termes économiques et énergétiques. Introduction Page 3 Contexte Page 3 l CONTEXTE - Les typologies de logements étudiés Page 3 - Rénover une production de chauffage et Page 4 d ECS au fioul, au ou à l électricité Analyse de la consommation Page 5 - Les solutions de remplacement envisagées Page 5 Les typologies de logements étudiés En France, le parc des maisons individuelles est composé principalement de maisons dont la surface habitable est comprise entre 90 m² et 120 m² (source INSEE). Dans l objectif d être représentatif de l habitat individuel existant, l étude des diverses solutions de rénovation est présentée pour des maisons dont les surfaces correspondent à ces deux extrema. - Consommations estimées en énergie primaire Page 5 Modernisation d une installation Fioul Page 6 - Cas n 1 maison 90 m 2 - Cas n 2 maison 120 m 2 Modernisation d une installation Propane Page 8 Nombre d occupants : 4 Années de construction : avant 1982 Déperditions à Tbase : W - Cas n 1 maison 90 m 2 - Cas n 2 maison 120 m 2 Modernisation d une installation Électricité Page 10 - Cas n 1 maison 90 m 2 - Cas n 2 maison 120 m 2 Nombre d occupants : 4 Années de construction : avant 1982 Déperditions à Tbase : W Contact Page

3 l CONTEXTE Rénover une production de chauffage et d eau chaude sanitaire au fioul, au ou à l électricité. Les différentes configurations d installations existantes retenues Trois situations initiales sont présentées dans ce document. Elles constituent des configurations communément rencontrées dans l habitat individuel ancien. Installation initiale Production de chauffage Production d ECS Informations techniques Fioul Puissance : 24 kw - standard ou basse température Propane Puissance : 24 kw - standard ou basse température l ANALYSE DE LA Consommation Les solutions de remplacement envisagées En maison individuelle, de nombreuses solutions et combinaisons peuvent être envisagées dans le cadre d un changement de générateur. Le tableau ci-dessous présente les solutions de rénovation étudiées dans le cadre de cette étude. s de rénovation et chauffe eau solaire (CESI) Informations techniques liées à la solution Puissance : 24 kw - Rendement moyen annuel sur PCI : 100 % Rendement sur PCS : 93 % - Classe énergétique A Puissance : 24 kw - Rendement moyen annuel sur PCI : 102 % Rendement sur PCS : 93 % - Classe énergétique A Puissance : 24 kw - Rendement moyen annuel sur PCI : 100 % Installation solaire : 4,5 m² de capteurs et ballon de 200 L Pompe à chaleur double Puissances : 8 kw ( 90 m² ) et 11 kw ( 120 m² ) - COP : 4,4 ( 90 m² ) et 4,2 ( 120 m² ) Électricité Convecteurs électriques Ballon électrique Radiateurs électriques non rayonnants (chaudière + PAC) Puissance de la chaudière : 25 kw Puissances de la PAC : 8,7 kw (90 m²) et 10,3 kw (120 m²) COP : 4,3 (90 m²) et 4,0 (120 m²) bois Puissance : 24 kw - Rendement moyen annuel sur PCI : 94 % Les hypothèses des calculs économiques Les estimations des coûts des travaux de rénovation ont été réalisées sur la base des catalogues fabricants, de demandes de prix, de rapports COSTIC et d analyses de marchés. Ces estimations intègrent le coût des générateurs, des systèmes de stockage de combustible, de la fumisterie et de la main d œuvre. Indicateurs de présentation des résultats Les simulations réalisées ont permis d évaluer la pertinence de différents scénarios de rénovation selon des critères énergétiques et économiques. L analyse des consommations énergétiques est réalisée en confrontant les consommations estimées des solutions de rénovations aux consommations des différentes solutions initiales. Les résultats sont donnés en énergie primaire. L évaluation de la pertinence économique des scénarios de rénovation est effectuée grâce à deux indicateurs : le coût d exploitation annuel et le coût global actualisé. Le coût global actualisé représente la somme des coûts d investissement, et d exploitation sur une durée de 15 ans. Cette somme est actualisée en fonction d un taux d actualisation et d un taux d inflation. Fioul Propane Électricité Bois Prix des énergies * 6,59 / kwh PCI 11,82 / kwh PCI 15,23 / kwh PCI 5,79 / kwh PCI Le coût d exploitation est défini hors investissement et correspond à la charge annuelle pour le ménage liée à l exploitation du système (facture énergétique + entretien de l installation). Calcul du coût global actualisé Taux d actualisation 2 % Taux d inflation 1 % Consommations estimées en énergie primaire Consommation en énergie primaire ( kwhep / m 2 / an ) Électricité État initiaux 278 Fioul 278 Propane 218 fioul initiale fioul ou Les solutions de rénovation étudiées permettent de réduire la consommation énergétique des logements de façon plus ou moins importante. Parmi ces six solutions, deux permettent une forte réduction : le couplage d une chaudière avec un CESI et l installation d une chaudière. L énergie solaire est en effet abondante et gratuite et la technologie employée dans les chaudières hybrides leur permettent de toujours fonctionner avec une efficacité maximale. initiale électrique La consommation d électricité en énergie primaire est impactée par le coefficient de conversion 2,58 (1 kwh d énergie finale équivaut à 2,58 kwh d énergie primaire). Toutes les solutions de rénovation permettent donc de fortement réduire la consommation du logement. Ces solutions se basent en effet sur des générations à combustible fossile ou biomasse (coefficient de conversion égale à 1) ou sur des PAC dont le COP est supérieur à 2, État finaux 193 fioul 205 PAC double bois * Source ATEE Nov

4 Modernisation d une installation FIOUL, solutions techniques et économiques Coût global actualisé sur 15 ans et coût d exploitation annuel moyen Coût global actualisé sur 15 ans et coût d exploitation annuel moyen Coût global sur sur ans ans bois bois Analyse d une maison de 90 m2 Analyse d une maison de 120 m2 Une projection économique sur 15 ans montre que l installation d une chaudière fioul à pour la production de chauffage et d ECS est la solution économiquement la plus intéressante financièrement. Cette solution génère en effet des économies importantes pour un coût d investissement et d entretien faible par rapport aux autres solutions. différentes solutions de rénovations s élève à environ e. TTC. Le coût d exploitation annuel le plus faible est obtenu avec une chaudière fioul hybride. Néanmoins le bilan économique sur 15 ans de cette solution est légèrement moins avantageux en raison de l investissement initial important et des opérations de maintenance supplémentaires à réaliser sur la PAC intégrée. Les indicateurs économiques sont semblables au cas de la maison de 90 m². Avec des coûts globaux actualisés sur 15 ans très proches, les solutions de rénovation visant à installer une chaudière fioul à ou une chaudière fioul hybride sont les plus intéressantes économiquement. différentes solutions de rénovation s élève à environ e. TTC Ces histogrammes permettent également de remarquer qu il est fortement déconseillé de passer d une installation ancienne au fioul à une installation au à. Cette transition entraînerait en effet une augmentation de la facture de plus de 30 %. Les travaux de rénovation seraient alors impossibles à rentabiliser. 6 7

5 Modernisation d une installation PROPANE, soluti ons techniques et économiques Coût global actualisé sur 15 ans et coût d exploitation annuel moyen Coût global actualisé sur 15 ans et coût d exploitation annuel moyen bois bois Analyse d une maison de 90 m2 différentes solutions de rénovation s élève à environ e. TTC. Comme pour le cas de la solution initiale au fioul, les travaux d installation d une chaudière fioul à ou d une chaudière fioul hybride présentent les meilleurs résultats économiques. Quelle que soit la solution de rénovation envisagée, le temps de retour brut sur investissement est compris entre 7 et 10 ans. Un temps de retour si court est principalement dû à un prix du combustible très élevé. Que ce soit en améliorant le rendement de l installation (mise en place d une chaudière ) ou en changeant de combustible, les économies financières générées par les travaux s avèrent importantes. 5 Analyse d une maison de 120 m2 Entre un logement de 90 m² et un autre de 120 m², l investissement pour le système de génération diffère peu. Les économies réalisées par la mise en place d un générateur plus performant sont néanmoins plus importantes. Il ressortira donc pour la maison de 120 m² des temps de retour sur investissement plus faibles que pour la maison de 90 m². La mise en place d une solution hybride fioul présentera le coût d exploitation le plus faible pour un coût global sur 15 ans inférieur à e. TTC Malgré le surinvestissement pour la mise en place de la cuve de stockage du fioul, en termes de coût global sur 15 ans, la mise en place d une chaudière fioul à est une nouvelle fois la solution la plus économique et la plus intéressante. différentes solutions de rénovation s élève à environ e. TTC.

6 Modernisation d une installation ÉLECTRICITÉ, solu tions techniques et économiques Coût global actualisé sur 15 ans et coût d exploitation annuel moyen Coût global actualisé sur 15 ans et coût d exploitation annuel moyen bois bois Analyse d une maison de 90 m2 Le coût global actualisé moyen des solutions de rénovation est de e. TTC. Il est sensiblement plus élevé que pour les installations au gaz ou au fioul qui utilisaient à l état initial une boucle à eau chaude pour l émission de chaleur. La création de cette boucle représente un investissement supplémentaire important auquel peut s ajouter, en fonction des scénarios, la nécessité de créer l ensemble de l installation de fumisterie ou un stockage pour le combustible. Tous ces paramètres induisent des coûts d investissement plus élevés pour ce type de rénovation.. L énergie électrique est l une des énergies les plus chères du marché. Malgré des investissements importants pour réaliser les travaux de rénovation, les différentes solutions présentent toutes un réel intérêt économique. Les temps de retour sont inférieurs à 10 ans et les coûts globaux sur 15 ans les plus faibles de ces simulations. Les solutions visant à mettre en place une chaudière fioul à ou une chaudière fioul hybride sont les opérations économiques les plus intéressantes Analyse d une maison de 120 m2 Le coût global actualisé moyen des solutions de rénovation est de e. TTC. Cette moyenne est majorée par les installations au bois (investissement important) et au (prix du combustible important). La mise en place d une chaudière fioul à présente une nouvelle fois le coût global actualisé le plus faible sur 15 ans De façon analogue à la maison de 90 m² et malgré des investissements importants pour réaliser les travaux de rénovation, les différentes solutions présentent toutes un intérêt économique. Avec un coût global sur 15 ans le plus faible et une charge d exploitation annuelle limitée, la solution visant à mettre en place une chaudière fioul à est la plus intéressante.

7 Contacts ALLIANCE SOLUTIONS FIOUL JUIN 2016 CRÉDITS PHOTOS : SHUTTERSTOCK ET X Domaine de Saint-Paul Saint Rémy lès Chevreuse Cedex costic.com Alliance s Fioul 22/24, rue du Président Wilson Levallois-Perret Cedex