1 lécogénérateur le contexte. 2 bâtiments neufs rt 2012 en résidentiel : seuil de 50 kwh ep...

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L’écogénérateurL’écogénérateur

Le contexte

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Construction neuveExigences en énergie primaire

kWhep/m² SHON

0

130

100

0

50

1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060

Grenelle

Loi POPE 2005

Bâtiments neufs

RT 2012 en résidentiel : seuil de 50 kWhEP/m².an indépendant de l’énergie utilisée (sauf bois et RCU EnR) + Obligation « EnR » ou équivalent : Solaire thermique, m-CHP, CET, RCU EnR ou tout système produisant plus de 5 kWh EnR/m2.an2020 : Bâtiments à Energie Positive

Bâtiments existants

D’ici 2020 : réduction de 38% les consommations énergétiques du parc

Passer de 240 kWhep/m².an (parc actuel) à une cible de 150 kWhep/m².an

Plus de 45% du parc en classe énergétique E, F ou G, moins de 1% en A

Les orientations du Grenelle

La Directive EUP : seuil de NOx, voiture balai en terme de performance énergétique

Mécanismes : RT élément / élément, RT globaleIncitations : Crédits d’impôts, bouquets de travaux, labels de performances

Evolution du contexte réglementaire

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1990 2000 2010 2020

Couplage EnR(solaire thermique, photovoltaïque…)

10%

0%

20%

30%

40%

50%Pile à combustible

Pompe à Chaleur moteur gaz

Ecogénérateur Stirling

Pompe à Chaleur absorption

Mini Cogénération

Économies d’Énergie primaire par rapport à une chaudière Standard

Chaudière basse température

Chaudière standard

Chaudière à condensation

L’écogénérateur :Une étape importante dans l’évolution globale des produits gaz

Le contexte applicable à l’écogénérateur

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• Neuf : l’écogénérateur est très bien valorisé dans la réglementation thermique Intégré dans la RT 2005 via un titre V et nativement pris en compte dans la RT 2012

La performance de l’écogénérateur se traduit par un très bon positionnement réglementaire : sur un bâti équivalent, il fait mieux qu’un couplage condensation + CESI

Sur un bâti à l’exigence réglementaire (Bbio = Bbiomax), l’écogénérateur conduit à une performance meilleure que le niveau RT2012 d’environ 20%

• Existant : une séries de mécanismes favorables à ce produit Nouveauté de la loi de finance 2012

Crédit d’impôts de 17 % (P <3 kVA par logement, critères de performances encore à préciser par décret)

Bonification du crédit d’impôt à 26% dans le cas d’un bouquet de travaux avec une autre action éligible (isolation murs ou toiture, fenêtres etc.)

Cumul possible avec le prêt à taux zéro sous conditions de ressources (30 k€ par foyer fiscal)

L’écogénérateur est intégré à la RT existant (labels de rénovation)

Il est éligible aux CEE

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Le principe

Le principe de la cogénération

Produire de la chaleur et de l’électricité à partir de gaz naturel (voir d’autres combustibles)

« Micro-cogénération » pour des puissances électriques inférieures à 36 kW

Avantages du système :- Produire de l’électricité au prix du gaz- Réduire les émissions de CO2- Réaliser des économies d’énergie primaire

produiteperdue

PRODUCTION CENTRALISEE COGENERATION

Production d’électricité

Chaleur

Chaleur récupérée

Energie primaire


http://mineshainaut.ibelgique.com/images/Borinage/Centrale_Baudour.JPG

http://www.colorado.edu/utilities/graphics/w_lightbulb.jpg

http://www.environmentdirectory.com.au/associations/cogen43.jpg


80 kWhChaleur

Micro-cogé.16 kWhElec.

4 kWhPertes

100 kWh PCSGaz

Chaudière BTr = 83% (PCS)

96 kWh

47 kWhPertes

Centrale élec.

r = 34%

47 kWh2%64%

Économies d’énergie primaire :43 / 143 = 30%

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Le produit : Hybris Power

Hybris Power :Le produit

Rendement global : 107 %

2 exécutions (Gaz naturel)

- 24/28 kW mixte instantanée

- 28 kW chauffage seul

Caractéristiques du moteur Stirling

- Puissance électrique 1 kW

- Puissance thermique 5,8 kW

Encombrement réduit :

490 x 910 x 422 mm

Hybris Power :La technologie

Brûleur gaz

Eau de refroidissement du circuit de chauffage

BobineRessorts

Aimants

Hybris Power :La technologie

Moteur à combustion externe

Permet de produire de l’électricité à la fréquence réseau (50 HZ)

Pas de lubrification nécessaire-> pas de maintenance

Performants, fiable, longue durée de vie, silencieux

Hybris Power :Le principe de fonctionnement

Quelques ratios…

Fonctionnement moyen du moteur (fortement dépendant du type de logement et de l’utilisation):

- 2500h à 3000h de fonctionnement du moteur Stirling

Soit environ 50% de la durée de la saison de chauffe

- 2500 à 3000 kWh de production électrique

correspond environ de 50 à 80 % des besoins électriques annuels d’un logement

la dessus environ 70% d’autoconsommation

- 12500 à 15000 kWh de production thermique

couvre environ 2/3 des besoins thermiques pour un logement moyen

Hybris Power :La mise en œuvre

- Raccordements du type plug & play

Le moteur Stirling étant une « black box »

- Hydraulique / Gaz / Fumées :

idem chaudière murale

- Electrique :

Raccordement par câble dédié au tableau électrique (idem chaudière)

Rachat actuel au prix du tarif bleu HT

Tableauélectrique Réseau

publicde distribution

d’électricité

Compteurs

Soutirage injection

disjoncteur

câble puissance(dédié)

Équipements électriques

Hybris Power :La mise en œuvre

Coûts du raccordement électrique (par ErDF) entre 500€ et 700€

Coût d’abonnement du 2ème compteur électrique : 60€ TTC/an

ErDF a démarré des Fieldtests de mise en place de compteurs communicants double-sens

-> Objectif de généralisation à partir de 2013/2014

Hybris Power :Le raccordement électrique

Hybris Power :En résumé

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Les attentes Les réponses

Répondre à la RT 2012 ou aux labels de performance dans l’existant

Solution très bien positionnée dans la RT neuve et existante, permettant d’aller cherche facilement des labels de performance énergétique

Compétitivité en cout d’investissement

17 % de crédit d’impôts (bonifié à 25% si bouquets)

Compétitivité en cout d’exploitation ~ 15 à 40% sur la facture de gaz (électricité déduite).

Facilité à mettre en œuvre Installation 100% intérieure, pas d’impact visuelRaccordement identique à une chaudière condensation (excepté le diamètre du câble électrique)

Maintenance aisée Maintenance identique à une chaudière condensation. Pas d’intervention sur le moteur Stirling

Encombrement limité (HxLxP) 900x440x550 similaire à une chaudière condensation

Valorisation du bien Solution moderne et innovante permettant de produire localement son électricité (indépendance énergétique)

Hybris Power :En résumé

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Retour d’expérience sur les fieldtests réalisés en 2010/2011

Les données du Field Test et principaux résultats

11 sites ont fait l’objet d’une instrumentation détaillée, avec :• Plus de 34 semaines de mesures par client (> 40 000 000 de points de

mesure)

• 1,5 MWh d’électricité produite

Très bon rendement électrique moyen en hiver (14 %)

Forte autoconsommation électrique (70 %)

La pointe de consommation électrique est réduite en hiver

La production de l’écogénérateur suit la tendance de la consommation électrique française

La modulation du Stirling permet de limiter le cyclage

Environ 100 unités installées un peu partout en France, dans le neuf et dans l’existant

Des résultats qui confirment les autres atouts du produit :

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HIVER 2010 – 2011 : SUR LE PARC INSTRUMENTÉ

LA PRODUCTION DES ECOGENERATEURS ACCOMPAGNE NATURELLEMENT LES BESOINS D’ÉLECTRICITE

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DIMINUTION DE LA POINTE ELECTRIQUE LOCALE

UN PRODUIT NATURELLEMENT « SMART GRID »

Puissance moyenne (sur le panel mesuré) soutirée au du réseau, fin janvier 2011

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Fonctionnement type d’une journée d’hiver

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Quelques exemples de réalisations

L’écogénérateur une réalité variée

Installation dans l’existant

Installation dans le neuf

Installation en chaufferie

Une maison individuelle BBC – l’écogénérateur une solution ENR RT2012

Maison individuelle de type T4Surface habitable: 152,2m²SHON:180Zone H1a

Objectif:Atteinte du label BBC Effinergie sans panneau solaire thermique

Installation de Lauwin Planque – Dépt 59

Murs extérieurs Brique porotherme GFR20 + ITI Laine de verre 16cm

Plancher sur vide sanitaire dalle béton + polyurethane 6cm + chappe de compression 5cm

Toiture laine de verre 26 cm

Menuiserie double vitrage 4.16.4 Argon + volets roulants

Descriptif du bâti

Descriptif des systèmes

Plancher chauffant RDV et R+1

[Ecogénérateur Hybris + Ballon ECS 150L] ou CESI + condensation gaz naturel

Simple flux hygro B microwatt


Avec le CESI :

Cep CESI = 62.5 < 65

Le solaire aurait également permis d’atteindre le label BBC Effinergie

Cep solaire = Cep effinergie – 4%

Néanmoins le site de ce prêtait pas à l’énergie solaire: présence de masque, toit terrasse…

PROJET solaire REFERENCE Gains

Ubat 0.374 0.501 - 25%

Tic 27.57 29.37

Cep 62.5 103.14 - 40%


Performance énergétique:

Production électrique de l’écogénérateur: 24.74 kWhep/m².an

Atteinte du label BBC Effinergie: 74.77 < 65+12= 77 kWhep/m².an

Cep projet= 74.77-24.74 = 50.03 soit Cep effinergie – 23%

Grace à l’écogénérateur, le bâtiment atteint une performance énergétique au delà du BBC.

PROJET écogé REFERENCE GAINS

Ubat 0.374 0.501 -25%

Tic 27.57 29.37

Cep sans valorisation de la production électrique 74.77 103.14 - 27.5%


Une maison individuelle BBC-Sur la route du bâtiment à énergie positive

Installation de Muzillac – Morbihan

Maison individuelle de type T4Surface habitable: 102 m²SHON:139 m²Zone H2a

Objectif:Atteinte du label BBC effinergieSur la route du bâtiment à énergie positive


Murs extérieurs ossature bois + ouate de cellulose (22cm) + laine de bois 6cm

Plancher sur vide sanitaire Double isolation: chappe, isolant sous chappe (6,5cm), dalle béton et hourdis polystyrène (18cm)

Toiture végétalisée Ouate de cellulose 35cm

Toiture bac zinc isolant 30cm

Menuiserie bois / Alu triple vitrage

Descriptif du bâti

Radiateurs

Ecogénérateur Hybris et Ballon ECS 200 L

Double Flux , efficacité 90%

Descriptif des systèmes

Résultats de l’étude thermique:

Cep = 54,43 < 55 kWhep/m².an

Grace à un bâti travaillé, le bâtiment respecte l’exigence de performance énergétique BBC sans valorisation de la production électrique

Production électrique: 17 kWhep/m².an

Cep projet: 37,5 kWhep/m².an = BBC effinergie – 31%

Grace à la combinaison d’un bâti et d’un système très performant, l’exemplarité énergétique est atteinte

PROJET REFERENCE Gains

Ubat [W/m².K] 0,272 0,535 - 49%

Tic [°C] 26,7 29,35

Cep sans valorisation de l’electricité [kWhep/m².an] 54,5 105 - 48%


Performance énergétique:

Dans la réalité le pavillon de Muzillac consomme 2 fois moins (sur les postes chauffage et ECS) que prévu par le calcul réglementaire.

PROJET écogé Réel GAINS

Cep (chauffage et ECS) [kWhep/m².an] 40,5 20,75 -48%

Production électrique[kWhep/m².an] 17 9 -47%

Cep (CH ECS et elec) [kWhep/m².an] 23,5 11,75 - 50%


L’écogénérateur au cœur de la rénovation exemplaire d’un pavillon

Rénovation d’un pavillon - Pantin

Maison individuelle de type T7Surface habitable: 120 m²SHON:139m²Zone H1a

Objectif:Rénovation performante pour bénéficier du prêt à taux zéro

Performance à atteindre :

- Respect de la RT élément pat élément

- Respects des conditions d’accès à l’éco prêt à taux zéro : -> Coefficient C après réno < 195kWh

-> Tic< Tic ref

Le bâti : -> perméa < 1,7 m3/h.m²


AVANT APRES

Murs extérieurs Brique 22cm Brique 22cm + ITI (plaque de liège expansé 85mm)

U= 0,391 W/m².°C

Menuiseries Simple vitrage Double vitrage 4.16.4 Argon

Toiture Divers états

U= 1,412 à 0,524

10 LDV entre les chevron + 10cm LDV filante continue en sous face

U= 0,144 W/m².°C

Plancher bas sur sous sol Pas d’isolation Idem

Plancher bas du sous sol Dallage béton 15cm Idem

Les systèmes:


AVANT APRES

Production Chaudière gaz basse température Chaudière BT

ou

Ecogénérateur

Emissions Radiateurs Plafond chauffant BT

Radiateurs eau chaude R+1 et combles

ECS Ballon de 80L Ballon de 130L

Ventilation Ventilation naturelle VMC Simple flux hygro A

Résultats de l’étude thermique sans changement de la gérération (TH CEx)

Sans modification de la génération (conservation de la chaudière gaz BT) le projet ne respecte pas les conditions d’accès à l’éco PTZ

Cep = 200 > 195 kWhep/m².an

AVANT travaux PROJET REFERENCE Gains/situation initiale

Ubat [W/m².K] 1,899 0,989 0,709 - 47%

Cep sans changement de la gérération 355 200 172 -43%


Résultats de l’étude thermique avec l’écogénérateur (TH CEx)

Grace à la présence de l’écogénérateur, le projet pourra bénéficier de l’éco prêt à taux zéro.

Cep HPE = 132 kWhep/m².an < 195

Le choix de l’écogénérateur combiné à une isolation renforcée à permis d’atteindre une performance au delà du label HPE rénovation

AVANT travaux PROJET REFERENCE Gains/situation initiale

Cep sans changement de la gérération 355 200 173 -43%

Cep écogé sans valorisation de l’électricité 355 186 173 -47%

Cep écogé avec valorisation de l’électricité 355 132 173 -63%


Ecogénérateur en mini-chaufferie – Aulnay

Immeuble collectif :24 logements (R+1 et R+2+combles)Surface habitable:1 593 m²SHON:2 102 m²Zone H1a

Objectif :Atteinte du label THPECharges réduites pour les locataires

Mutualiser pour optimiser la performance


Descriptif du bâtiment:

3 mini-chaufferies pour desservir 24 logements:

- chaufferie A : 5 logements

- chaufferie B : 6 logements

- chaufferie C : 13 logements

Descriptif des systèmes - exemple : chaufferie 1:


Ecogénérateur Hybris + chaudière condensation en

appoint

9,5 m² de panneaux solaire

Ballon solaire de 300 L

Ballon d’appoint 150 L

Radiateur basse température (60°C/40°C)

VMC simple flux Hygro B microwatt

Mode de fonctionnement:

- priorité aux écogénérateurs en mode chauffage et ECS

- chaudières condensation en appoint secours

- utilisation locale de l’électricité produite: VMC, Communs…

Performance théorique:

Sans valorisation de la production électrique: Cep=75 kWhep/m².an Avec valorisation de l’électricité: Cep= 55 kWhep/m².an (titre V déposé)


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En conclusion

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2011 201 5-

202 0

Beso

ins

ChaudièreEcogénérateur

Stirling

EcogénérateurPile à combustible

Besoin thermique

Besoin électrique

Aujourd’hui l’écogénérateur Stirling… …Demain l’écogénérateur Pile à CombustibleUne réponse à l’évolution des besoins des logements

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Conclusions

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• L’écogénérateur est une solution pertinente pour atteindre les labels de performance énergétique dans le neuf comme dans l’existant

• Il présente de nombreux autres atouts clés, notamment sur les aspects mise en œuvre et maintenance, par rapport à d’autres systèmes innovants

• Le retour d’expérience sur le Field Test montre une bonne maturité pour une introduction commerciale du produit et une confirmation des atouts de la solution

• Le contexte réglementaire et fiscal est aujourd’hui favorable pour une introduction du produit sur le marché français : 2012 est année de pré-lancement avec montée en puissance progressive

• De Dietrich et GrDF sont là pour vous accompagner sur vos projets : n’hésitez pas à faire appel à nous !

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MERCI POUR VOTRE ATTENTIONMERCI POUR VOTRE ATTENTION

QUESTIONS ???

1 lécogénérateur le contexte. 2 bâtiments neufs rt 2012 en résidentiel : seuil de 50 kwh ep...

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