Post on 03-Apr-2015
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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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L’écogénérateurL’écogénérateur
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
Le principe de la cogénération
Le principe de la cogénération
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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L’écogénérateurL’écogénérateur
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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L’écogénérateurL’écogénérateur
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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L’écogénérateurL’écogénérateur
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
Une maison individuelle BBC – l’écogénérateur une solution ENR RT2012
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%
Une maison individuelle BBC – l’écogénérateur une solution ENR RT2012
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 – l’écogénérateur une solution ENR RT2012
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
Une maison individuelle BBC-Sur 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%
Une maison individuelle BBC-Sur la route du bâtiment à énergie positive
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%
Une maison individuelle BBC-Sur la route du bâtiment à énergie positive
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
L’écogénérateur au cœur de la rénovation exemplaire d’un pavillon
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:
L’écogénérateur au cœur de la rénovation exemplaire d’un pavillon
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%
L’écogénérateur au cœur de la rénovation exemplaire d’un pavillon
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%
L’écogénérateur au cœur de la rénovation exemplaire d’un pavillon
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
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:
Mutualiser pour optimiser la performance
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)
Mutualiser pour optimiser la performance
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L’écogénérateurL’écogénérateur
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 ???