La production et le comptage des ENR thermiques

Afin d’éviter les arnaques aux aides fiscales et tous les problèmes financiers qui peuvent en découler, il est nécessaire d’instaurer un dispositif de contrôle des ENR produites par les chaufferies nouvelle génération utilisant le chauffage thermodynamique. Compte tenu des avantages du chauffage thermodynamique utilisant des pompes à chaleur à compresseur particulièrement celle sur nappe l’Ademe propose pas quelques solutions ou orientations qui permettraient de comprendre comment faire ce comptage par différence entre la consommation d’énergie primaire en MWh avant et après la modernisation. Ceci que la copropriété décide ou non d’investir dans l’isolation dans un premier temps. Les notions d'énergie positive ou négative peuvent aider à dissocier les énergies primaires de l'énergie renouvelable. Plusieurs cas peuvent se présenter :

1. Celui où la copropriété décide d’installer une pompe à chaleur moins performante en relève de chaudière telle qu’une PAC air eau sans investir dans un premier temps dans l’isolation. Il est alors facile de définir la quantité d’ENR fournie par le système. Ceci en soustrayant de la consommation annuelle de la solution de référence utilisant uniquement la combustion du gaz ou du fioul, la nouvelle consommation de ces produits lorsque la combustion continue à effectuer le travail majoré de l’électricité consommée pour entrainer les compresseurs de la PAC toutes les unités étant cohérente entre elles (MWh ou tep EnR*). Cela suppose que les relevés de l’EDF et de Gaz de France concernant la consommation électrique de la PAC et de ses auxiliaires sont bien en rapport avec l’énergie réellement consommée et non des prévisions de conspmmation.Dans le cas où la copropriété décide d’investir à la fois dans l’isolation et dans la génération en modifiant deux paramètres à la fois, la méthode pour évaluer la quantité d’ENR produite par la chaufferie est toujours la même. Les déperditions thermiques du bâti ont diminuées ce qui augmente la part d’ENR par rapport à l’équipement initial.

2. Celui d’une PAC à compresseur sur nappe fonctionne en substitution de chaudière (c’est-à-dire se substituant complètement à la combustion) et fournissant donc en conséquence la totalité de l’énergie thermique consommée par l’utilisateur*. Dans ce cas on estime la quantité d’ENR produite par la nouvelle chaufferie à partir de la différence entre la consommation de combustible (ou du moins de son équivalent thermique) avant la modification et la consommation électrique pour alimenter les compresseurs et les auxiliaires de la PAC après celle-ci.

La méthode pour définir la quantité d’ENR dans le cas d’une chaufferie hybride utilisant à la fois le gaz et l’électricité est la même que celle utilisée pour la pompe à chaleur en relève de chaudière. Avec ce type de chaufferie, une bonne cohabitation entre le gaz et l’électricité consistant à ne faire fonctionner la génération de chaleur thermodynamique que lorsque que la différence de température entre les sources chaude et froide est faible est souhaitable. Elle permet d’augmenter les performances de la chaufferie (COP) et d’augmenter la part d’ENR .prélevée dans l’environnement.

*Le tep (tonne équivalent pétrole est une quantité d’énergie 1 tep = 11 000 kWh = 11 MWh

L’évaluation théorique

D’après la formule de conservation de l’énergie Wc = Wf + Wm 1)

Par définition le COP est égal au rapport entre le flux thermique développé à la source chaude que divise l’énergie mécanique d’entrainement du compresseur.

soit Wc / Wm = COP soit en remplaçant Wc = COP x Wm par sa valeur dans 1) on trouve COP x Wm = Wf + Wm et

Wf = Wm ( COP – 1)

Wf est représentatif de l’énergie ENR prélevée dans l’environnement

Avec un COP de 3 on a Wf = Wm ( 3 – 1 ) = 2 Wm et l’on constate que la production d’ENR est deux fois supérieure à l’énergie électrique consommée soit 66 % d’ENR.

Avec un COP de 4 on a Wf = Wm ( 4 – 1 ) = 3 Wm et l’on constate que la production d’ENR est trois fois supérieure à l’énergie électrique consommée soit 75 % d’ENR.

Selon que la PAC fonctionne seulement une partie du temps en relève d’une chaudière à combustion ou en substitution de cette dernière avec un fonctionnement en continu le % d’ENR est naturellement modifié. A titre d’information on peut estimer qu’une PAC air eau en relève bien conçue et dimensionnée pour une région ayant un DJU de 2300 °C avec une commutation du fonctionnement en mode combustion vers le mode PAC pour une température extérieure voisine de 6°C (pour éviter le givrage), voit sa production d’ENR limitée à environ 30 % au lieu de 66 %.. Par contre, avec une PAC eau eau ayant un COP moyen de 4 et fonctionnant en substitution de chaudière (c'est-à-dire remplaçant purement et simplement celle-ci avec un fonctionnement en continu* pendant toute l’année) on peut estimer une production ENR de 75 % (L’énergie prélevée gratuitement dans la rivière est trois fois supérieure à l’énergie électrique payée par la copropriété).

* Il est possible d’améliorer la pérennité du fonctionnement et d’améliorer les conditions d’entretien de l’exhaure en limitant le risque d’un disfonctionnement éventuel avec un double prélèvement dans l’air et dans l’eau. Dans ce cas le prélèvement de l’énergie ENR au titre de l’ECS peut se faire dans l’air hors saison de chauffe.