Sy nergie Ecosystème énergétique mutualisé

Sy nergie Ecosystème énergétique mutualisé

SY NERGIE ECOSYSTEME ENERGETIQUE MUTUALISE Pour un bâtiment mixte et présentent une flexibilité fonctionnelle, les besoins de chaleur et de rafraîchissement simultanés diffèrent à la fois dans le temps et dans leurs proportions selon les usages (logements, tertiaire, commerces, activités) Comment optimiser, et à coûts maitrisés, des besoins en énergie différents/désynchronisés entre usages susceptibles d évoluer dans le temps? LA SOLUTION Une boucle d eau permettant des échanges thermiques entre les différentes zones du bâtiment. La chaleur produite par certains équipements comme des groupes froids de bureaux ou des frigos dans des espaces d activité/commerces est transférée vers les systèmes de chauffage ou de production d eau chaude des logements se trouvant dans l immeuble. Ce système innovant devra être compatible avec la structure capable, les réseaux de la boucle d eau pouvant s intégrer dans les planchers. Souplesse fonctionnelle Performance énergétique et thermique Mixité des usages Coûts de transformation réduits LES RESULTATS DE L EXPERIMENTATION Estimation performances thermiques, % de déperdition Estimation surinvestissement Critères d optimisation énergétique (mixité d usage nécessaire, coût global ) FACTEURS CLES DE SUCCES Points clés à anticiper Intégration de la solution dans le bâtiment Modèle économique Performance environnementale Conditions de mise en œuvre Adéquation avec la structure capable Disponibilité de volumes pour les systèmes Impact positif en coût global Gain sur la consommation d énergie et les émissions de CO 2. QUELQUES OUTILS DE MISE EN ŒUVRE Outils de modélisation de la boucle d eau Guides de conception et d exploitation-maintenance du système Comparaison à l aide d indicateurs techniques et économiques de différents scénarios d usage

PARTENARIAT SNI LAB CDC BRAZZA - BORDEAUX EDF Collectivités Ingénierie et Développement des Systèmes Energétiques Locaux 23 septembre 2016

LES ENJEUX Maîtrise de la facture énergétique pour les habitants Recours aux ENR&R locales Minimiser les charges récupérables Anticiper les évolutions réglementaires Permettre l évolutivité du bâtiment Maîtrise des appels de puissance Réduction des émissions de CO 2 Assurer l équilibre de l opération Diminuer les émissions de CO 2 Recourir à des solutions techniques robustes Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 2

SY NERGIE Valoriser les ressources énergétiques du bâtiment Profiter des effets de mutualisation des besoins Energies de récupération (rafraichissement ) Production d eau chaude sanitaire Energie de territoire, réseau de chaleur (géothermie) Boucle SY NERGIE Energies locales (solaire ) Production de chauffage Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 3

LES ETAPES D EXPERIMENTATION Estimation des besoins énergétiques Sur la base de l esquisse, simulation thermique dynamique du bâtiment Résultat : évaluation des besoins de chaleur et de froid pour 4 scénarios de programmation 45% 16% 39% Chauffage ECS Froid 30 Dimensionnement de solutions énergétiques Comparaison de solutions Analyse de la reproductibilité Analyse des effets de mutualisation selon les scénarios Résultat : Performance de la boucle Mise à jour des besoins en itération avec la conception si nécessaire Résultat : impact technique et économique des différentes solutions Application sur d autres contextes 25 20 15 10 5 0 1 6 11 16 21 ECS Froid Indicateurs Scénario 1 Scénario 2 Energie Emissions de CO 2 Coût global Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 4

LES SCENARIOS D USAGE Différentes hypothèses de programmation et donc de besoins pour tester l intérêt de la solution Scénario 1 - Base Scénario 2 - Pas de bureaux Scénario 3 - Beaucoup de bureaux Scénario 4 - Pas de parking 15% 15% 18% 15% 13% 17% 15% 68% 85% 67% 72% Activités Bureaux Logement Activités Bureaux Logement Activités Bureaux Logement Activités Bureaux Logement Lab CDC Brazza Bordeaux 08/2016 5

SOMMAIRE LES BESOINS ENERGETIQUES DU PROJET LES ENERGIES RENOUVELABLES ET DE RECUPERATION DISPONIBLES LE CONCEPT DE BOUCLE D EAU SYNTHESE DES SOLUTIONS ENERGETIQUES LA COMPARAISON DES SOLUTIONS L ANALYSE DE LA REPRODUCTIBILITE Lab CDC Brazza Bordeaux 08/2016 6

Besoins énergétiques et appels de puissance pour les différents scénarios LES BESOINS ENERGETIQUES Simulation thermiques dynamiques réalisées par ALTO sur le projet de Brazza Les usages thermiques (chaleur, froid) Lab CDC Brazza Bordeaux 08/2016 7

LES BESOINS ENERGETIQUES Résultats de la simulation des besoins thermiques Scénario 1 - Base Scénario 2 - Pas de bureaux Scénario 3 - Beaucoup de bureaux Scénario 4 - Pas de parking 45% 16% 39% Chauffage ECS Froid 59% 0% 41% Chauffage ECS Froid 57% 32% 11% Chauffage ECS Froid 16% 50% 34% Chauffage ECS Froid 100 MWh/an 118 MWh/an 42 MWh/an 105 MWh/an 150 MWh/an 0 MWh/an 90 MWh/an 32 MWh/an 160 MWh/an 100 MWh/an 146 MWh/an 47 MWh/an Lab CDC Brazza Bordeaux 08/2016 8

ENERGIES LOCALES SOLAIRE BIOMASSE Evaluation du potentiel local en énergie mobilisable pour les usages thermiques (chaleur, froid) et électriques EOLIEN EAUX USEES DECHETS GEOTHERMIE L évaluation du potentiel conditionnera les scénarios d approvisionnement énergétique du projet CHALEUR FATALE Lab CDC Brazza Bordeaux 08/2016 9

LES SOURCES DE CHALEUR Les énergies de récupération Sources Contraintes Chaleur évacuée par le rafraichissement Disponibilité saisonnière Eaux grises Réseau séparatif à prévoir pour les eaux grises Question du stockage avant ou après production de chaleur Air extrait Mise en place d un échangeur en pied de bâtiment pour réchauffer la boucle Centrale à traitement d air à proximité de la production de chaleur Lab CDC Brazza Bordeaux 08/2016 10

LES SOURCES DE CHALEUR Les énergies renouvelables locales Sources Contraintes Solaire Variation saisonnière Energie maximale disponible lorsque la récupération sur les groupes froids est possible Sondes Potentiel local à vérifier Selon la géologie observée, hypothèse de 40 W/ml Réseau de chaleur local Temp Aller : 70 C Retour : 50 C Lab CDC Brazza Bordeaux 08/2016 11

Dimensionnement de la boucle pour le premier scénario d usage (mixité logement/bureau) LE CONCEPT DE BOUCLE D EAU Etudes des sources d approvisionnement de la boucle Optimisation par la valorisation des flexibilités (stockage thermique) Lab CDC Brazza Bordeaux 08/2016 12

BOUCLE D EAU TEMPEREE : CONCEPT Idée : Décliner le concept mis en place pour des écoquartiers à l échelle d un îlot CONCEPT Une boucle d eau à 16 C dessert les différents étages Sources d énergie de la boucle: eaux grises, récupération sur les groupes froids. Un appoint du réseau de chaleur est nécessaire pour produire l ensemble de la chaleur Eaux grises Appoint source extérieure: exemple réseau de chaleur Systèmes de production : Des pompes à chaleur double service pour le logement Des pompes à chaleur réversibles pour le tertiaire Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 13

BOUCLE D EAU TEMPEREE : CARACTÉRISTIQUES Principaux résultats du dimensionnement de la boucle pour les deux premiers scénarios de programmation Base Logement Puissance de la source (kw) 160 166 Débit maximal nécessaire (m3/h) 27 29 Consommation d'énergie finale (kwhef/m²/an) 12 13,5 Consommation d'énergie primaire (kwhep/m²/an) 31 34 CARACTERISTIQUES Couverture d une partie des besoins d ECS par la récupération sur les groupes froid Couverture possible par les eaux grises des besoins de la boucle (40%) Surplus de chaleur des groupes froid à évacuer : Impossibilité de la faire dans les eaux grises L air extrait en provenance des logements sera trop chaud pour évacuer de la chaleur à 12 voir 16 C Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 14

1 326 651 976 1301 1626 1951 2276 2601 2926 3251 3576 3901 4226 4551 4876 5201 5526 5851 6176 6501 6826 7151 7476 7801 8126 8451 BOUCLE D EAU TEMPEREE : ANALYSE DU STOCKAGE Première idée : Un stockage centralisé sur la boucle pour le surplus de chaleur et les eaux grises est envisageable mais le volume à prévoir est trop important en très basse température Seconde idée : stockage sous forme d eau chaude sanitaire a niveau des pompes à chaleur de la boucle pour gérer le surplus de chaleur CARACTERISTIQUES En considérant un stockage sans perte, une partie de la chaleur stockée n est utilisée qu à la fin de la période de climatisation 3500,00 3000,00 2500,00 2000,00 1500,00 1000,00 500,00 chaleur accumulée - ballon parfait Ce stockage intersaisonnier sur 3 mois estimé à 3 MWh nécessite 65 m3 de stockage soit 8 m3 n répartissant par demi étage Contrainte foncière très importante 0,00 Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 15

1 314 627 940 1253 1566 1879 2192 2505 2818 3131 3444 3757 4070 4383 4696 5009 5322 5635 5948 6261 6574 6887 7200 7513 7826 8139 8452 BOUCLE D EAU TEMPEREE : ANALYSE DU STOCKAGE Seconde idée : stockage sous forme d eau chaude sanitaire a niveau des pompes à chaleur de la boucle pour gérer le surplus de chaleur 900,00 800,00 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00 chaleur accumulée - ballon Cr=0,2 CARACTERISTIQUES Si on a une perte de stockage avec un ballon plus classique, les pertes importantes cumulées sur 3 mois se traduisent se traduisent par un volume moins important 250 L/log minimum Cependant, une grande partie de l énergie est diffusée dans le bâtiment par ces pertes tout en sachant qu il est nécessaire de faire fonctionner la pompe à chaleur pour stocker l énergie (1000 /an) Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 16

BOUCLE D EAU TEMPEREE : INTEGRATION DE SONDES CARACTERISTIQUES Surplus de chaleur sur la boucle par jour pour le scénario de base 700 600 500 400 300 200 Surplus de chaleur journalier sans stockage Solution : mise en place de sondes géothermiques pour permettre l évacuation de la chaleur 30 sondes nécessaires D autres ressources pourraient être valorisées tel que la chaleur fatale d un process situé à proximité (data center, STEP, ) 100 0-100 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Température de boucle 12/6 C Une programmation avec un demi étage de bureaux remplacé par du logement permettrait d éviter le surplus de chaleur Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 17

COMPLÉMENTS: SONDES GÉOTHERMIQUES Evaluation du potentiel du sol: D après les informations du sous sol: 42 W/ml (à confirmer par étude de réponse thermique localement) Cas 1: sondes de 100m Permet de ne pas demander d autorisation de forage 2000m² d emprise au sol nécessaires 30 sondes CARACTERISTIQUES Solution technique adaptée à la situation Problème : surcoût important Préférence pour des sondes de 200m afin de rester dans une emprise compatible avec le projet, Cas 2: sondes de 200m Nécessite une autorisation pour atteindre cette profondeur 900m² nécessaires: compatible avec l emprise du bâtiment 15 sondes Le surplus de chaleur stocké l été pourra être récupéré en hiver Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 18

COMPLÉMENTS: SONDES GÉOTHERMIQUES Cas 3: Pieux géothermiques Permet de faire des économies sur le coût des forages Nombre de forages a priori insuffisant CARACTERISTIQUES La construction du bâtiment nécessite la mise en œuvre de fondations profondes 60 pieux de 25 m Le nombre de forage est insuffisant compte tenu de la chaleur à évacuer Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 19

Décrire les différentes solutions envisageables pour comparer à la boucle : Solution «classique» LES SOLUTIONS ENERGETIQUES Autres solutions valorisant les mêmes énergies locales Solutions spécifiques au contexte urbain Les sources de chaleur identifiées sont à très basse température. Des pompes à chaleur sont nécessaires pour relever la température pour les usages thermiques du bâtiment 20

SYNTHESE DES SOLUTIONS Une solution de référence sans valorisation EnR 1 Chaudière gaz + Groupe froid air/eau Le concept de boucle décliné à l échelle du bâtiment 2 Boucle d eau sur sondes et récupération de chaleur sur eaux grises Deux solutions avec production centralisée valorisant les EnR 3 4 Pompes à chaleur centralisées avec sondes et récupération de chaleur sur eaux grises Récupération de chaleur sur air extrait, sur groupe froid et sur eaux grises Deux solutions valorisant le réseau de chaleur local 5 6 Réseau de chaleur + Groupe froid air/eau Réseau de chaleur + Récupération de chaleur sur eaux grises et sur groupe froid Lab CDC Brazza Bordeaux 08/2016 21

SOLUTION DE REFERENCE 1 Chaudière gaz + Groupe froid air/eau CARACTERISTIQUES Réseau ECS Réseau chauffage Distribution Deux réseaux de distribution pour la chaleur : Chauffage Eau chaude sanitaire Réseau Rafraichissement Chaudière gaz Groupe froid Production Une chaudière gaz centralisée produit la chaleur nécessaire pour répondre aux besoins énergétiques (ici 200 kw) Un groupe froid ai/eau produit le froid permettant le rafraichissement des locaux tertiaires Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 22

2 Boucle d eau sur sondes et récupération de chaleur sur eaux grises Boucle d eau Pompe à chaleur chauffage/ecs Pompe à chaleur réversible Eaux grises Sondes Distribution Production Sources d énergie locale CARACTERISTIQUES Une boucle de distribution 12/6 C dessert les différents espaces Des pompes à chaleur par demiétage permettent de répondre aux besoins thermiques Sources de la boucle : 35 sondes géothermiques Échangeur sur les eaux grises Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 23

3 Pompes à chaleur centralisées avec sondes et récupération de chaleur SCHÉMA sur eaux grises 2 : ECHANGE CENTRALISE CARACTERISTIQUES Réseau ECS Réseau chauffage Réseau Rafraichissement Distribution Mêmes sources d énergie que la boucle (sondes et eaux grises) Cette solution vise à comparer la boucle avec un schéma de production centralisé en pied de bâtiment Une pompe à chaleur pour le chauffage et le froid Une PAC sur eaux grises pour produire l eau chaude Production Recours à la PAC sur eaux grises pour améliorer le rendement de la production avec la pompe à chaleur et limiter le nombre de sondes Sondes Eaux grises Sources d énergie locale Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 24

4 SCHÉMA 2 : ECHANGE CENTRALISE Récupération de chaleur sur air extrait, sur groupe froid et sur eaux grises Réseau ECS Réseau chauffage Distribution CARACTERISTIQUES Utilisation de l air extrait à 21 C environ pour produire le chauffage Réseau Rafraichissement Le groupe froid permet de préchauffer l ECS en été Une PAC sur air extrait pour le chauffage Une PAC sur eau grise pour l eau chaude Le groupe froid air/eau permet de préchauffer l eau chaude en été Eaux grises Production Sources d énergie locale Une PAC sur eau grise assure le complément en ECS Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 25

5 Réseau de chaleur + Groupe froid air/eau Réseau ECS Réseau chauffage Réseau Rafraichissement Groupe froid Réseau de chaleur Distribution Production Sources d énergie locale CARACTERISTIQUES Un réseau de chaleur est déployé sur la zone d aménagement où est implanté le projet. Ce futur réseau utilise comme source la géothermie sur nappe. L appoint est réalisé au moyen du gaz. Le taux d EnR supérieur à 50% permet de bénéficier d une TVA réduite à 5,5% Coût de raccordement de ce réseau : 8 /m² Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 26

6 Réseau de chaleur + Récupération de chaleur sur eaux grises et sur groupe SCHÉMA froid 2 : ECHANGE CENTRALISE Réseau ECS Réseau chauffage Réseau Rafraichissement Distribution CARACTERISTIQUES Variante du scénario précédent Objectif : vérifier si la valorisation des énergies de récupération de bâtiment couplée au réseau de chaleur est pertinente Le groupe froid permet de préchauffer l ECS en été Une PAC sur eau grise assure le complément en ECS Production La chaleur évacuée par le groupe froid permet de préchauffer l eau chaude sanitaire Appoint réseau de chaleur Eaux grises Sources d énergie locale Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 27

Les indicateurs Consommation d énergie COMPARAISON DES SOLUTIONS Emissions de gaz à effet de serre Coût global 28

ELEMENTS DE CONCLUSION La solution de boucle consistant à positionner plusieurs pompes à chaleur dans le bâtiment reste plus chère en coût global que le recours à une solution centralisée avec une seule pompe à chaleur pour des performances environnementales proches Des solutions de boucle tempérée ont déjà été mises en places à l échelle de projets d aménagement avec un modèle économique cohérent. Ces solutions bénéficient d une réduction de TVA car il s agit de réseaux de plus de 50% d EnR desservant plusieurs bâtiments. Le taux appliqué est de 5,5% au lieu de 20% La boucle d eau à l échelle du bâtiment ne bénéficie pas de cet avantage économique car on ne peut pas considérer qu il y a plusieurs abonnés. Les solutions avec sondes géothermiques restent très onéreuses Les solutions valorisant les Enr du bâtiment permettent de diminuer les charges récupérables Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 29

HYPOTHESES Le calcul en coût global tient compte Investissement Facture énergétique Maintenance Gros entretien renouvellement Augmentation des prix de l énergie 2%/an Taux d actualisation de 4% Pour le réseau de chaleur l ensemble des coûts d exploitation est répercuté dans la facture énergétique via l abonnement. Une partie du coût d amortissement du réseau est également compris dans la facture de l usager Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 30

SCENARIO DE BASE BILAN ENVIRONNEMENTAL Solutions Solution 1 Solution 2 Solution 3 Solution 4 Solution 5 Solution 6 Chaudière gaz et groupe froid Boucle d eau tempérée avec PAC décentralisées et sondes Récupération sur eau Grise+ Thermofrigopompe sur sondes Récupération sur air Réseau de chaleur et extrait, sur eau grise et groupe froid groupe froid Récupération sur eau grise et sur groupe froid + Réseau de chaleur Energies primaires de la zone MWh EP 425 255 244 248 355 273 Energies finales de la zone MWh/an 358 99 94 96 305 169 CO 2 de la zone kg/m²/an 11 1 0 1 5 2 CO 2 total de la zone Teq/an 81 4 4 4 38 14 Part d'énergie renouvelable (chaleur et froid) 0% 68% 69% 69% 61% 71% Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 31

Coût global (k TTC/an) SCENARIO DE BASE BILAN ECONOMIQUE 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Facture énergétique Exploitation Investissement Solution Scénario 1 1 Solution Scénario 2 2 Solution Scénario 3 Scénario Solution 44 Scénario Solution 5 6 Solution 6 Solutions Chaudière gaz et groupe froid Boucle d eau tempérée avec PAC décentralisées et sondes Récupération sur eau Grise+ Thermofrigopompe sur sondes Récupération sur air extrait, sur eau grise et groupe froid Récupération sur eau grise et Réseau de chaleur et groupe froid sur groupe froid + Réseau de chaleur Energie k HT/an 28 17 15 15 35 25 Maintenance k HT/an 11 16 7 11 8 10 Garantie matériel k HT/an 4 9 8 8 1 5 Investissement k HT/an 7 31 28 21 8 17 Investissement travaux en k HT 100 423 378 282 104 237 Coût global annualisé k TTC/an 60 87 69 67 58 67 Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 32

SCENARIO LOGEMENT BILAN ENVIRONNEMENTAL Solutions Solution 1 Solution 2 Solution 3 Solution 4 Solution 5 Solution 6 Chaudière gaz et groupe froid Boucle d eau tempérée avec PAC décentralisées et sondes Récupération sur eau Grise+ Thermofrigopompe sur sondes Récupération sur air extrait, sur eau grise et groupe froid Réseau de chaleur et groupe froid Récupération sur eau grise et sur groupe froid + Réseau de chaleur Energies primaires de la zone MWh EP 478 241 216 219 333 245 Energies finales de la zone MWh/an 443 93 84 85 333 158 CO 2 de la zone kg/m²/an 14 1 1 1 7 2 CO 2 total de la zone Teq/an 97 4 4 4 47 14 Part d'énergie renouvelable (chaleur et froid) 0% 70% 74% 73% 60% 69% Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 33

Coût global (k TTC/an) SCENARIO LOGEMENT BILAN ECONOMIQUE 80 70 60 Facture énergétique Exploitation Investissement 50 40 30 20 10 0 Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3 Scénario 4 Scénario 5 Scénario 6 Solution 1 Solution 2 Solution 3 Solution 4 Solution 5 Solution 6 Solutions Chaudière gaz et groupe froid Boucle d eau tempérée avec PAC décentralisées et sondes Récupération sur eau Grise+ Thermofrigopompe sur sondes Récupération sur air extrait, sur eau grise et groupe froid Récupération sur eau grise et Réseau de chaleur et groupe froid sur groupe froid + Réseau de chaleur Energie k HT/an 30 16 13 14 36 21 Maintenance k HT/an 5 8 6 7 4 6 Garantie matériel k HT/an 5 10 10 9 2 6 Investissement k HT/an 5 29 28 17 4 14 Investissement travaux en k HT 62 389 385 234 57 190 Coût global annualisé k TTC/an 53 75 70 57 51 55 Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 34

SCENARIO BUREAU BILAN ENVIRONNEMENTAL Solutions Solution 1 Solution 2 Solution 3 Solution 4 Solution 5 Solution 6 Chaudière gaz et groupe froid Boucle d eau tempérée avec PAC décentralisées et sondes Récupération sur eau Grise+ Thermofrigopompe sur sondes Récupération sur air extrait, sur eau grise et groupe froid Réseau de chaleur et groupe froid Récupération sur eau grise et sur groupe froid + Réseau de chaleur Energies primaires de la zone MWh EP 320 165 167 246 323 274 Energies finales de la zone MWh/an 223 64 65 95 227 171 CO 2 de la zone kg/m²/an 6 1 0 1 3 2 CO 2 total de la zone Teq/an 40 4 3 4 23 15 Part d'énergie renouvelable (chaleur et froid) 0% 78% 77% 70% 63% 66% Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 35

Coût global (k TTC/an) SCENARIO BUREAU BILAN ECONOMIQUE 120 100 80 Facture énergétique Exploitation Investissement 60 40 20 0 Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3 Scénario 4 Solution 1 Solution 2 Solution 3 Solution 4 Solution 5 Solution 6 Solutions Chaudière gaz et groupe froid Boucle d eau tempérée avec PAC décentralisées et sondes Récupération sur eau Grise+ Thermofrigopompe sur sondes Récupération sur air extrait, sur eau grise et groupe froid Réseau de chaleur et groupe froid Récupération sur eau grise et sur groupe froid + Réseau de chaleur Energie k HT/an 21 12 13 16 28 22 Maintenance k HT/an 15 17 7 16 13 14 Garantie matériel k HT/an 9 15 12 14 4 9 Investissement k HT/an 12 48 40 29 12 22 Investissement travaux en k HT 162 647 545 388 164 297 Coût global annualisé k TTC/an 68 110 87 90 66 80 Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 36

FOCUS - RECUPERATION CHALEUR GROUPE FROID Préchauffer l eau chaude sanitaire à l aide du groupe froid l été (solutions 3,4,5) Le surplus de chaleur est évacué dans l air ECS Condenseur Air Groupe Froid Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 37

Le niveau des besoins énergétiques peut modifier la hiérarchie des solutions énergétiques ANALYSE DE LA REPRODUCTIBILITE Les besoins en chauffage et en froid sont largement fonction du contexte climatique Des simulations sont réalisées en positionnant le bâtiment dans deux autres situations : Paris et Marseille 38

LES BESOINS ENERGETIQUES - PARIS Résultats de la simulation des besoins thermiques Scénario 1 - Base Scénario 2 - Pas de bureaux Scénario 3 - Beaucoup de bureaux Scénario 4 - Pas de parking 36% 12% 52% Chauffage ECS Froid 46% 0% 54% Chauffage ECS Froid 43% 47% Chauffage ECS Froid 38% 10% 52% Chauffage ECS Froid 10% 180 MWh/an 118 MWh/an 39 MWh/an 175 MWh/an 150 MWh/an 0 MWh/an 153 MWh/an 32 MWh/an 114 MWh/an 265 MWh/an 146 MWh/an 31 MWh/an Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 39

LES BESOINS ENERGETIQUES - MARSEILLE Résultats de la simulation des besoins thermiques Scénario 1 - Base Scénario 2 - Pas de bureaux Scénario 3 - Beaucoup de bureaux Scénario 4 - Pas de parking 26% 28% Chauffage ECS Froid 66% 0% 34% Chauffage ECS Froid 71% 19% 10% Chauffage ECS Froid 23% 27% Chauffage ECS Froid 46% 50% 72 MWh/an 118 MWh/an 65 MWh/an 74 MWh/an 145 MWh/an 0 MWh/an 65 MWh/an 32 MWh/an 240 MWh/an 78 MWh/an 146 MWh/an 67 MWh/an Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 40

Les indicateurs Détail du dimensionnement de la boucle ANNEXES 41

Puissance (kw) VARIANTE : PRISE EN COMPTE DU PHOTOVOLTAÏQUE Intégration d une production locale d électricité Mise en place de panneaux photovoltaïque en toiture avec pour objectif de de couvrir les besoins de froid estivaux ainsi qu une partie du besoin d eau chaude produit à partir de pompes à chaleur Estimation du potentiel total Hypothèse : surface installée de 810 m² 140 120 100 80 60 40 20 0-1 4 9 14 19 24 Journée été cas de la boucle Conso élec Prod PV Solutions spécifique Brazza Solution de référence Solution décentralisée Solution centralisée Solution 1 Solution 2 Solution 3 Solution 4 Solution 5 Solution 6 Réseau de chaleur et groupe froid Chaudière gaz et groupe froid Boucle d eau tempérée avec PAC décentralisées et sondes Récupération sur eau grise et sur groupe froid + Réseau de chaleur Récupération sur eau Grise+ Thermofrigopompe sur sondes Récupération sur air extrait, sur eau grise et groupe froid Compensation des besoins électriques (%) 59 59 45 52 46 39 Surproduction photovoltaïque (%) 27 27 21 25 22 23 Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 42

DIMENSIONNEMENT DE LA BOUCLE Puissances des pompe à chaleur par demi étage Scénario de base Etage Orientation Surface (m²) Typologie Puissance PAC réversible (kw) RDC Est 546 Ateliers 34 RDC Ouest 509 Ateliers 34 R+1 Est 625 Parking R+1 Ouest 659 Parking R+2 Est 625 Bureaux 34 R+2 Ouest 659 Bureaux 33 Puissance PAC ECS (kw) R+3 Est 564 Logement 8 9 R+3 Ouest 599 Logement 9 10 R+4 Est 564 Logement 7 9 R+4 Ouest 599 Logement 8 10 R+5 Est 564 Logement 7 9 R+5 Ouest 599 Logement 8 10 R+6 et 7 Est 571 Logement 13 9 R+6 et 7 Ouest 713 Logement 14 11 Scénario logement Etage Orientation Surface (m²) Typologie Puissance PAC réversible (kw) RDC Est 546 Ateliers 34 RDC Ouest 509 Ateliers 34 R+1 Est 625 Parking R+1 Ouest 659 Parking Puissance PAC ECS (kw) R+2 Est 625 Logement 8 10 R+2 Ouest 659 Logement 9 10 R+3 Est 564 Logement 8 9 R+3 Ouest 599 Logement 9 10 R+4 Est 564 Logement 7 9 R+4 Ouest 599 Logement 8 10 R+5 Est 564 Logement 7 9 R+5 Ouest 599 Logement 8 10 R+6 et 7 Est 571 Logement 13 9 R+6 et 7 Ouest 713 Logement 14 11 Lab CDC Brazza Bordeaux 05/2016 43