Etude des possibilités de remplacement de la source centralisée d énergie du campus Valrose

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1 Etude des possibilités de remplacement de la source centralisée d énergie du campus Valrose

2 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues I Présenta9on du sujet d étude La démarche Méthodologie Le contexte II Etat des lieux Les bâ9ments Les chaudières et les consomma9ons Réseau de chaleur III Les solu9ons de remplacements envisagées Les solu9ons non retenues La géothermie Le bois énergie

3 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues La genèse du projet Volonté de travailler sur un projet réel Contact avec différents professionnels Réunion avec direction environnement du campus Choix du sujet d étude : réseau de chaleur centralisé de la faculté Valrose

4 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues

5 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Notre méthodologie sélection de la source d énergie Les solutions existantes Les solutions techniquement applicables au site Oui Non Aspects techniques Solutions non retenues Aspects financiers Aspects règlementaires Aspects environnementaux

6 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Un contexte favorable aux Universités Des Universités autonomes : Rappel sur la loi LRU «Article 32, les universités sont propriétaires des biens immobiliers» Les obligation du Grenelle : - Article 55 : 2009, Plan vert pour les Campus - Article 5 : audit énergétique pour % de consommations d énergie en 2020 et - 50% de GES 50 kwh/m²/an pour les constructions neuves Des Universités déjà engagées : PV, Chaufferie Bois

7 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Le contexte règlementaire Monument historiques (depuis 1991) Zones concernées : Parc, monuments, champ de visibilité et périmètre de 500 mètres Obligations : Déclaration de travaux auprès du préfet auparavant

8 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Etablissement Recevant du Public (ERP) Arrêté du 23 Juillet 1978 Points positifs : Moyen de lutte contre l incendie : matériaux MO Appareils : CE et NF Sous stations : matériaux M0, CE et NF Points d améliorations : Le contexte règlementaire Implantation : en sous- sol interdiction Conduit : dimensionnement et calfeutrage Entretien/Vérification technique : régulier

9 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Le contexte règlementaire Installation Classée pour la Protection de l environnement (ICPE) Comme Puissance chaudière > 2 MW, Soumise à déclaration Principales contraintes Règle d implantation/aménagement : bâtiment M0 Rejet dans l air : cheminée Règle d exploitation/entretien : conduite, entrée/sortie Gestion des risques : incendie, signalisation, entretien Gestion de l eau : rejet de l eau de lavage Gestion des déchets : nettoyage

10 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues II Etat des lieux - Le réseau de chaleur - Les chaudières et les consommations - Bâtiments

11 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues La chaufferie et le réseau Local chaufferie (sous la BU) Puissance total = 7MW Besoin de chauffe max = 3,8MW Réseau couplé avec les circuits électriques, communication

12 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Le réseau de chaleur Longueur = 4km aller/retour Liquide caloriporteur = eau Calorifuge = laine de roche et finition bande carton Etat du réseau vétuste Perte en eau sur le réseau (à quantifier)

13 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues La chaudière au fioul lourd Coût annuel : 344,78 tonnes de fioul lourd TBTS pour le chauffage à 315 euros la tonne soit ,7 euros. Local chaufferie Échangeur et soufflerie Pompe

14 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Les 29 bâtiments et le site Murs : Béton de 20 cm sans isolant. K = 2,5 W/m2 C Toiture : Pas d isolant et simple étanchéité. K = 1,5 W/m2 C Isolation : faible, voir inexistante (date de construction de plus de 50 ans) Fenêtre : simple vitrage

15 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Les 29 bâtiments et le site L approvisionnement = 1 camion de 25 T / semaine Zone de dépotage Trajet du camion d approvisionnement de fioul

16 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Les 29 bâtiments et le site

17 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues III Les solutions de remplacements envisagées - Les solutions non retenues - La géothermie - Le bois énergie

18 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Solution non retenues 1 - Solaire thermique - Surface de panneau solaire thermique à installer Contraintes rédhibitoires - Travaux couteux pour installation d un plancher chauffant ou chauffage centrale - Procédé peu adapté dans un système centralisé Proposition de classement - Solution non retenues dans un système centralisé Proposition d approfondissement - Solution à étudier en système décentralisé et pour l eau chaude sanitaire (ECS)

19 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Solution non retenues La pompe à chaleur Une installation PAC air/air est par définition décentralisée. Ce procédé est à approfondir pour un système décentralisé. Le solaire photovoltaïque Le procédé reprend les contraintes du solaire thermique. Mais d autres viennent s y ajouter comme le stockage de la chaleur impossible pour la nuit, le faible rendement dû à la diminution de la luminosité en hiver, la surface de panneaux à installer encore plus grande. Aussi, cette solution semble peu réaliste.

20 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Première solu9on: La géothermie Pourquoi? Région PACA = propice aux projets géothermique basse énergie & très basse énergie Etude master AGI = détection de 2 aquifères potentiel sous la faculté Solution souvent utilisée dans les réseaux de chaleur urbains Comment? Réalisation d un doublet géothermique afin de récupérer les calories présentent dans l eau via une pompe à chaleur eau/eau

21 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Géothermie : le forage Aspects techniques & financiers Emplacement du forage Emplacement du forage : en bas du vallon Profondeur du forage : minimum 80m Température de l eau estimée : entre 15 et 20 C Investissement : si sondage destructif si sondage carotté Entrée faculté sdkusdjku dsjvdsjfdsh vjdsuskjfsd Salle GEDD

22 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Avantages et inconvénients de la Géothermie Avantages Coefficient de performance (rendement) pour 1 kwh consommé - > 3 à 4 kwh restitués Réversible : couvre besoins de chaud et de froid Technologie fiable, bien adaptée au réseau de chaleur Pas d odeur contrairement aux chaudières à combustible, pas de site de stockage Ressource stable(pas de fluctuation du prix), indépendante des conditions atmosphériques Inconvénients Investissement initial très lourd Consommation électrique (appel de puissance important) Risques associés au forage: - pollution nappe - ouvrages avoisinants Nécessité remplacement émetteur de chaleur par émetteurs basse température Contraintes règlementaires importantes : Nombreuses demandes d autorisation nécessaires

23 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Le bois Energie Pourquoi? Coûts du combus9ble et stabilité du prix Une région fores9ère sous exploitée Bilan Carbone Aides financières, Fonds Chaleur Comment? Note d opportunité de la Mission Bois Energie PACA Fonc9onnement d une chaufferie

24 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues Les résultats de la note d opportunité Emplacement nouvelle chaufferie Entrée faculté

25 1.Présentation du sujet 2.Etat des lieux 3.Les solutions de remplacement retenues La Solu9on Bois 3 hypothèses envisagées : Solu9on bois sans rénova9on Solu9on bois avec isola9on bâ9ments Solu9on bois avec isola9on bâ9ments et rénova9on du réseau Hypothèse 2 : Puissance es9mée chaudière : 1485 kw Puissance appoint ou secours : 1215 kw Bilan environnemental : 764 T de CO2 évitées / an Approvisionnement : Tous les 14 jours Inves9ssement es9ma9f : euros Temps de retour sur inves9ssement es9mée : 5 ans Contraintes : Installa9on 3 à 4 fois + couteuse, retour sur inves9ssement Maintenance Éventuel redimensionnement du réseau Silo de stockage en extérieur (problème de place)

26 Bilan Première étape d une démarche de réflexion sur le remplacement de la source de chauffage Intérêts de changer le système existant Système vétuste Plan Vert Contraintes réglementaires Bilan environnemental et financier 2 Opportunités en Energies renouvelables en centralisé : Bois ou Géothermie Plus écologique Plus économique sur le long terme Plus fiable Nécessité de remplacement du réseau de chaleur, de rénovation des bâtiments, du changement de la chaudière => un investissement conséquent

27 Conclusion Etude enrichissante Cas concret => Etude terrain, contact professionnels Apport de connaissances Difficultés rencontrées Collecte des informations Budget (note d opportunité) Contraintes temps