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  • GOTHERMIE : LGLISE ET LHTEL DE VILLE DE SAINT-CHARLES-DE-BELLECHASSE SASSOCIENT ET EN SORTENT GAGNANTS

    Mathieu Muir, directeur de projet - avec la collaboration d'Elsa Joly, conseillre technique // ENVIRO-ACCS

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    gothermie serait amortie sur une priode de huit ans, ce qui convainc la fabrique de sengager dans cette voie. Avec linstallation dun tel systme de chauffage, il est ncessaire de climatiser durant lt afin de retourner dans le sol la chaleur extraite durant lhiver et ainsi rgnrer les puits. Toutefois, lglise tant dj frache lt, son besoin en climatisation est restreint. Pour viter de perdre lair froid produit en t, la fabrique propose la municipalit de Saint-Charles-de-Bellechasse de prendre part au projet en installant un systme de climatisation par gothermie reli aux puits de lglise. Install dans lancien presbytre, lhtel de ville jouxte lglise, ce qui facilite la mise en place dun systme commun.

    HISTORIQUE DU PROJETEn 2009, la fabrique de Saint-Charles-de-Bellechasse commence sintresser la possibilit dinstaller un systme de chauffage par gothermie lglise. Le prsident de la fabrique, M. Jean-Pierre Lamonde, a cur la conservation de lglise patrimoniale et souhaite augmenter sa valeur grce un investissement durable tout en diminuant ses dpenses nergtiques. En effet, lglise est alors chauffe laide dun systme bi-nergie peu efficace combinant mazout et lectricit, et ses dpenses en chauffage slevaient en moyenne prs de 18 000 $ par anne. Considrant ces cots de chauffage, linstallation dun systme par

    LA MATRISE DE LNERGIE_PRINTEMPS 2013 www. .org

    PETITE MUNICIPALIT DE PRS DE 2 300 HABITANTS SITUE EN CHAUDIRE-

    APPALACHES, SAINT-CHARLES-DE-BELLECHASSE FAIT LA DMONSTRATION

    QUUN PROJET DE GOTHERMIE PETITE CHELLE PEUT DEVENIR

    CONOMIQUEMENT VIABLE LORSQUE PLUSIEURS BTIMENTS AUX BESOINS

    COMPLMENTAIRES SONT ASSOCIS. LE PARTENARIAT ENTRE LHTEL DE

    VILLE ET LGLISE POUR LINSTALLATION DUN SYSTME DE GOTHERMIE

    PERMETTRA TERME DE RDUIRE LA CONSOMMATION LECTRIQUE DE

    LHTEL DE VILLE DE PLUS DE 70 000 KWH PAR AN ET CELLE DE LGLISE

    DENVIRON 120 000 KWH, SOIT UNE DIMINUTION DE 67 %. CE PROJET

    ALLGERA GALEMENT LA FACTURE NERGTIQUE ANNUELLE DE LHTEL

    DE VILLE DE PRS DE 7 000 $ ET CELLE DE LGLISE DENVIRON 10 000 $,

    AMENANT AINSI LA PRIODE DE RETOUR SUR LINVESTISSEMENT MOINS

    DE HUIT ANS GRCE LAPPUI FINANCIER DHYDRO-QUBEC.

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  • LA MATRISE DE LNERGIE_PRINTEMPS 2013 25

    UN PARTENARIAT GAGNANTLa municipalit de Saint-Charles-de-Bellechasse profite de cette occasion pour repenser le systme de chauffage et de climatisation lhtel de ville. En effet, si le statu quo est maintenu, la municipalit devra changer le compresseur pour la climatisation dici 2020, un cot de lordre de 8 000 $. Plusieurs options sont envisages, dont linstallation dun systme par gothermie, mais galement celle dun systme utilisant la biomasse. Cette dernire nest cependant pas retenue en raison de la fluctuation des cots de lapprovisionnement en biomasse. De plus, la filire gothermique est plus fiable au niveau de sa technologie et procure une plus grande autonomie nergtique. Pour ces raisons, la gothermie fut privilgie. Deux scnarios sont alors tudis et compars par la firme Enviro-accs. Le premier scnario repose sur linstallation dun systme de climatisation par gothermie qui serait connect aux quatre puits que prvoit forer lglise, tandis que le deuxime scnario prvoit le forage de deux puits additionnels dans le but de chauffer et climatiser lhtel de ville. Le dernier scnario, plus avantageux sur le plan conomique moyen terme, moins nergivore et donc plus respectueux de lenvironnement, est finalement retenu par la municipalit.

    MISE EN UVRE DU PROJETLa construction du systme de gothermie commence lautomne 2011. Six puits dune profondeur de 510 pieds sont fors, dans lesquels sont installes les boucles gothermiques (photo 1). La profondeur et le nombre de puits sont calculs en fonction de la capacit souhaite pour le chauffage et la climatisation, qui est de 10 tonnes lhtel de ville, lquivalent de 120 000 BTU, et de 24 tonnes lglise. Les puits sont relis directement au distributeur situ dans lhtel de ville (photo 2), qui est lui-mme connect lglise (schma 1). En hiver, pour chauffer le btiment de lhtel de ville, le liquide caloporteur circule dans les boucles gothermiques et soutire lnergie contenue dans le sol. La chaleur ainsi soustraite par le liquide caloporteur est transfre au circuit deau de chauffage et accumule dans un rservoir par lintermdiaire de la pompe gothermique. Enfin, la chaleur contenue dans le rservoir deau de chauffage est transmise lair laide dun serpentin, puis distribue dans lhtel de ville grce au systme existant de chauffage air puls Un nouveau systme de chauffage par air puls a, par ailleurs, t install ltage de lhtel de ville, en remplacement des plinthes lectriques utilises auparavant. En t, le systme par gothermie fonctionne en mode climatisation. La chaleur extraite durant lhiver est retourne dans

    le sol, afin de rgnrer les puits. La temprature de lair tant plus leve que celle du sol, il nest pas ncessaire dutiliser la pompe gothermique. On parle alors dun fonctionnement en free-cooling . Le systme de gothermie mis en place Saint-Charles-de-Bellechasse prsente lavantage dtre contrl par un automate industriel, programm pour augmenter lefficacit (coefficient de performance [COP] saisonnier) de la pompe gothermique. La performance obtenue est donc plus leve que celle obtenue avec des technologies plus conventionnelles.

    Afin de matriser les cots du projet, la municipalit de Saint-Charles-de-Bellechasse a fait le choix de raliser une partie des travaux en rgie. Les travaux de plomberie ont ainsi t effectus par les employs municipaux, ce qui a demand quelques ajustements techniques. En revanche, cela a permis de contenir les cots des travaux dans les limites du budget et dlargir lexpertise des employs municipaux en matire dinstallations de chauffage par gothermie.

    Le systme a t mis en marche lt 2012 lhtel de ville, mais quelques ajustements restent encore faire afin que le systme fonctionne de faon optimale, notamment en ce qui concerne le balancement des trappes de ventilation. Le systme install lglise en mars 2012 est, quant lui, compltement rgl ce jour et un suivi quotidien des tempratures permet dassurer son fonctionnement optimal.

    FIGURE 1 : FONCTIONNEMENT SIMPLIFI DU SYSTME DE GOTHERMIE INSTALL LHTEL DE VILLE DE SAINT-CHARLES-DE-BELLECHASSE

    PHOTO 1 : PUIT.

  • LA MATRISE DE LNERGIE_PRINTEMPS 2013 www. .org

    BNFICES ATTENDUS lhtel de ville, la consommation annuelle dlectricit pour le chauffage et la climatisation avant le projet se situait autour de 105 670 kWh, soit 98 270 kWh pour le chauffage et 7 400 kWh pour la climatisation. Selon les estimations de la firme S.M.S. Contrle qui a conu et mis en marche le projet, la consommation dlectricit annuelle avec le systme de gothermie sera de lordre de 35 223 kWh, soit une baisse de 67 %. Il en va de mme pour lglise, dont la consommation nergtique annuelle pour le chauffage devrait passer de 181 200 kWh 60 400 kWh. En termes dmissions de gaz effet de serre (GES), le projet vitera lmission denviron 140 kg de CO2q/an lhtel de ville, mais surtout de 57 tonnes de CO2q/an lglise, soit une rduction denviron 99 % des missions de lglise. Cette rduction considrable sexplique par le fait que la gothermie, faible consommatrice dlectricit, a remplac lancien systme de chauffage au mazout qui est la principale source dmissions de GES.

    Avec un prix de llectricit avoisinant 11 /kWh, la diminution de consommation lectrique reprsente des conomies de lordre de 7 000 $/an pour lhtel de ville et 10 000 $/an pour lglise. Le forage des puits et linstallation du systme de chauffage par gothermie ont ncessit un investissement de lordre de 138 000 $ de la part de la fabrique de Saint-Charles-de-Bellechasse et de plus de 97 000 $ de la municipalit. Sans subventions, la priode de retour sur investissement pour les deux projets aurait dpass 13 ans. Cependant, le projet de lglise et celui de lhtel de ville ont tous deux bnfici de laide financire du programme Btiments dHydro-Qubec. Ce programme, dont un volet est ddi aux projets du milieu institutionnel, encourage les initiatives defficacit nergtique en offrant une subvention pouvant atteindre 55 /kWh conomiss. La fabrique a ainsi bnfici dune aide financire estime 57 000 $ tandis que la municipalit espre recevoir une subvention de lordre de 32 000 $. Cette contribution dHydro-Qubec permet dabaisser la priode de

    retour sur investissement du projet environ huit ans, rendant ainsi le projet encore plus intressant moyen terme.

    PREMIERS RSULTATSAprs seulement quelques mois de fonctionnement, la municipalit de Saint-Charles-de-Bellechasse note dj une diminution de sa consommation lectrique. La baisse constate par Nicolas St-Gelais, charg de projet la municipalit, pour les mois de dcembre 2012 et janvier 2013 est de lordre de 25 %, une performance moindre que celle estime, mais qui sexplique par le fait que loptimisation du systme nest pas acheve. Quant lglise, la fabrique a constat une nette diminution de sa facture nergtique, comme il a t prvu lors des estimations prliminaires. Elle attend toutefois la fin de la premire anne complte dopration pour analyser les rsultats, ce qui sera fait au dbut du printemps 2013.

    PHOTO 2 : DISTRIBUTEUR.

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    Gothermie : Lglise et l htel de ville de Saint-Charles-de-Bellechasse sassocient et en sortent gagnants