RAPPORT D ETUDES ETUDE DE FAISABILITE CHAUFFAGE ECOLE PRIMAIRE & MATERNELLE 3 RUE DU SAVOIR. Version : 0.1. Date : Mai Maître d'ouvrage :

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1 Affaire : Document : Rapport d'études Version : 0.1 Date : Mai ROUTE DE LAUTREC PLACE DE LA MAIRIE VENES TEL : FAX : INGLIN.ITEC@SCMTRIPTIC.FR Maître d'ouvrage : SIRP Vallée du Girou Lieu-dit Bastard CUQ TOULZA RAPPORT D ETUDES ETUDE DE FAISABILITE CHAUFFAGE Opération : ECOLE PRIMAIRE & MATERNELLE 3 RUE DU SAVOIR CUQ TOULZA

2 SOMMAIRE 1- GÉNÉRALITÉS OBJET DE LA MISSION Comparaison énergétique Abréviation utilisées PRESENTATION DU SITE Fonctionnement de l établissement Bâtiment Bâti Chauffage Ventilation ETUDE TECHNIQUE DEPERDITIONS DESCRIPTION ET ESTIMATION DES SOLUTIONS Changement des chaudières existantes Changement par des chaudières à condensation Raccordement de l extension sur la chaufferie CONSOMMATIONS ET ELEMENTS DE BASE Besoins du bâtiment Calcul du rendement des installations par solution BILAN ENERGETIQUE ET FINANCIER Consommation annuelle Coût global sur 10 à 15 ans et amortissement Analyse et remarques CONCLUSION 11 Etude de faisabilité chauffage Page 2 sur 11

3 1- GÉNÉRALITÉS 1.0. OBJET DE LA MISSION Le présent document présente une estimation des travaux avec comparaison énergétique de différentes solutions sur une base commune de fonctionnement pour le chauffage de : ECOLE PRIMAIRE & MATERNELLE 3 rue du Savoir CUQ TOULZA COMPARAISON ENERGETIQUE Les coûts de consommations indiqués sont basés sur des estimations des conditions d'utilisations et des tarifs énergétiques moyens constatés ou calculés avec les factures fournies. Sont exclus de la présente étude car communes à toutes les solutions : consommation électrique de l'éclairage et accessoires divers consommation de climatisation Les estimations données ne constituent donc pas une prévision des consommations effectives du bâtiment. L'étude comprend : la description et l'estimation économique des solutions étudiées l'estimation des consommations par solution le bilan financier et la synthèse ABREVIATION UTILISEES - PAC : Pompe à Chaleur - ECS : Eau Chaude Sanitaire - VMC : Ventilation Mécanique Contrôlée - V3V : Vanne 3 voies Etude de faisabilité chauffage Page 3 sur 11

4 1.1 PRESENTATION DU SITE FONCTIONNEMENT DE L ETABLISSEMENT Ecole primaire et maternelle (env 300 élèves) BATIMENT Bâtiment étudié Le bâtiment est en simple RDC et comprend un bâtiment initial construit en 2000 de SHON = 1373m2 une extension construite en 2007 de SHON = 360m2 Etude de faisabilité chauffage Page 4 sur 11

5 BATI Informations reprises des descriptifs des projets. Mur : Maçonnerie isolée (8+1) Menuiserie : double vitrage (env 4/6/4 sur bat 1 et 4/16/4 sur bat 2) Sol : Hourdis béton sur VS avec isolant sous chape (R=1,4 sur bat 1, R=2 env sur bat 2) Plafond : 20cm de laine de verre CHAUFFAGE BATIMENT 1 : Chaufferie au fioul de 140kW (2 chaudières Guillot CYTHIA de 69kW année 2000) alimentant : des radiateurs par 1 circuit hydraulique avec vanne 3 voies régulée un préparateur ECS (action sur pompe) Régulation des chaudières en cascade et de la V3V avec courbe de chauffe en fonction de l extérieur. Les réseaux de chauffage circulent en vide sanitaire accessible et sont isolés. Etude de faisabilité chauffage Page 5 sur 11

6 Schéma de principe chaufferie BATIMENT 2 (EXTENSION) : Pompe à chaleur sur air de type EMAT UNIX Block P 105T année 2006 alimentant un plancher chauffant par 1 circuit hydraulique. Puissance calorifique : 23,1kW (eau 45 C / air 7 C) COP 3,6 19,3kW (eau 45 C / air 0 C) COP 3,01 17,1kW (eau 45 C / air -5 C) COP 2,64 Départ chauffage avec bouteille de découplage. Les réseaux de chauffage circulent en vide sanitaire accessible et sont isolés VENTILATION Ventilation simple flux Etude de faisabilité chauffage Page 6 sur 11

7 2- ETUDE TECHNIQUE 2.1. DEPERDITIONS Données de base : Température d ambiance : 21 C Température extérieure de bas : 5 C Répartition des déperditions par zone : Déperditions (W) Part du total Surface (m2) Ratio W/m2 * Bat % 1 224,00 57,70 Bat 2 (extension) % 360,00 68,00 Total ,00 60,04 * par m2 de bâtiment Répartition des déperditions par poste : Plafond 9% Plancher 12% Linéiques 9% Menuiseries 22% Murs extérieurs 8% Ventilation / infiltration 40% Déperditions (W) Part du total Surface nette Ratio W/m2* Murs extérieurs ,3% 690,42 11 Menuiseries ,1% 334,96 63 Plafond ,7% Plancher ,5% Linéiques ,6% Ventilation / infiltration ,8% Total * par m2 de paroi L analyse de ces chiffres fait ressortir deux postes : le poste ventilation qui est le plus gros poste déperditif du site. Le poste menuiseries qui est celui qui entraine le plus de déperdition surfacique (63W/m2) Etude de faisabilité chauffage Page 7 sur 11

8 Calcul de la puissance de production à installer : Déperditions Surpuissance (20%) 95kW 20kW Puissance ECS Puissance chauffage 115kW 50kW La production de chaleur devra assurer la puissance de chauffage soit : 115kW La production ECS est assurée ponctuellement (15min env pour un cycle complet) et avec une priorité (chauffage coupé) sa puissance ne se rajoute pas DESCRIPTION ET ESTIMATION DES SOLUTIONS CHANGEMENT DES CHAUDIERES EXISTANTES Estimation HT : ,00 Mise en place de deux chaudières basse température totalisant 115kW. Rendement global annuel des chaudières jusqu à 96% sur PCI. Y compris reprise de l alimentation fioul, adaptation des socles, adaptation des réseaux hydrauliques, désembouage de l installation CHANGEMENT PAR DES CHAUDIERES A CONDENSATION Estimation HT : Mise en place de deux chaudières à condensation totalisant 115kW. Rendement global annuel des chaudières jusqu à 102% sur PCI. Y compris reprise de l alimentation fioul, adaptation des socles, reprise des conduits de fumées, adaptation des réseaux hydrauliques, désembouage de l installation RACCORDEMENT DE L EXTENSION SUR LA CHAUFFERIE Estimation HT : Création d un circuit hydraulique de la chaufferie vers l extension. Y compris création d un circuit avec pompes et accessoires en chaufferie, réseau de liaison en vide sanitaire (env 140ml de tube), adaptation de la régulation. Etude de faisabilité chauffage Page 8 sur 11

9 2.3. CONSOMMATIONS ET ELEMENTS DE BASE BESOINS DU BATIMENT Les besoins du bâtiment étudié ont été estimés à : Chauffage bat kwh Chauffage bat kwh Production ECS kwh Calculé en fonction des déperditions, des conditions d occupations et des DJU (station météo de LAUTREC 81440) CALCUL DU RENDEMENT DES INSTALLATIONS PAR SOLUTION Rendements de l'installation production régulation distribution émission global Simulation existant bat 1 + ECS 0,8 0,95 0,92 0,95 0,66 Simulation existant bat 2 2,5 0,95 0,92 0,95 2,08 Chaufferie fioul BT 0,96 0,95 0,92 0,95 0,80 Chaufferie fioul condensation 1,02 0,95 0,92 0,95 0,85 Le rendement de production du bat 2 (PAC) est une moyenne annuelle y compris appoint élec BILAN ENERGETIQUE ET FINANCIER CONSOMMATION ANNUELLE NRJ Consommée = besoins bâtiment / rendement de l'installation Besoin du NRJ Coût annuel Gain / Rendement Economie Solution bat consommée * existant kwh Installation kwh HT HT % Etat des lieux ,44 Batiment 1 + ECS Fioul , ,69 Batiment 2 Elec , ,76 1 Chaudière Basse Température , ,28-15% Batiment 1 + ECS Fioul , ,40 Batiment 2 Elec , ,76 1 bis Chaudière BT + extension ,76-480,68-4% Batiment 1 & 2 + ECS Fioul , ,76 2 Chaudière condensation , ,66-20% Batiment 1 + ECS Fioul , ,03 Batiment 2 Elec , ,76 2 bis Chaudière condens + extension , ,14-9% Batiment 1 & 2 + ECS Fioul , ,30 Etude de faisabilité chauffage Page 9 sur 11

10 * coût annuel HT, en fonction des tarifs suivants : Unité livraison Coût unité livrée Fioul Litre 0,84 Conversion Coût du kwh Electricité kwh 0,09-0,090 10,08 kwh/litre 0,083 Suivant indication MO 1 TTC/L livré Moyenne calculée pour tarif bleu 2011avec 60% HP et 40% HC COUT GLOBAL SUR 10 A 15 ANS ET AMORTISSEMENT Les montants sont exprimés en HT. Projection sur 10 ans basée sur un coût de l énergie constant. Repère Solution Consommation Investissement Total 0 Etat des lieux , , Chaudière Basse Température , , ,63 1 bis 1 bis Chaudière BT et rajout extension , , , Chaudière condensation , , ,87 2 bis 2 bis Chaudière condens et rajout extension , , ,03 Projection sur 15 ans basée sur un coût de l énergie variable. Hypothèse d augmentation annuelle : 5% (augmentation supposée régulière appliquée à partir de N+2) Comparatif en coût global cumulé Coût global cumulé (! HT) bis 2 2 bis Période de comparaison (année) Etude de faisabilité chauffage Page 10 sur 11

11 ANALYSE ET REMARQUES Préambule : Sur les graphes en coût cumulé l amortissement d une solution par rapport à une autre se produit lorsque leurs courbes se croisent. Les deux solutions de changement des chaudières s amortissent sur 8 ans (croisement avec la courbe blanche de l état des lieux) CONCLUSION La rénovation de la chaufferie par le changement des chaudières est intéressante car elle présente un temps d amortissement assez court. La solution avec chaudière à condensation présente le même temps de retour que la solution basse température mais sera, en plus, plus économe à long terme. Le rajout de l extension n a pas de raison d être en terme d amortissement énergétique, il conviendra de regarder d autres critères pour faire ou non ce choix (la puissance de la PAC est limite par rapport aux déperditions). La solution d utiliser la PAC existante en relève de chaudière n a pas été retenue car sa puissance est trop faible par rapport à la puissance totale requise (env 20%). Son fonctionnement serait donc trop limité, il faut généralement 50% de puissance environ pour que la solution soit intéressante. Etude de faisabilité chauffage Page 11 sur 11