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Eco-générateur : premiers retours d’expériences

Par Jérôme HOEFLER de la société De Dietrich Thermique.



Si nous nous projetons en 2020, soit dans moins de 8 ans, nous nous apercevons que parmi les générateurs les plus performants et à même de respecter la réglementation thermique, figure l'ECO-GENERATEUR ! Cette micro-cogénération s'adapte au résidentiel autosuffisant en énergie primaire, soit au bâtiment à énergie positive. Toute la chaleur est récupérée avec en plus une production d'électricité à disposition. Voici les premiers résultats et retours d'expérience émanant d'une conférence présentée sur le salon Interclima+élec (7 au 10 février 2012).




Le contexte réglementaire est exigeant


Les orientations du Grenelle nous amènent à un contexte réglementaire évolutif vers toujours plus de performance énergétique.

Rappelons que pour le bâtiment neuf la RT 2012 impose un seuil moyen de 50 kWhEP /m².an indépendant de l'énergie utilisée (sauf bois et RCU EnR). Avec une obligation d'« EnR ou équivalent (solaire thermique, m-CHP, CET, RCU EnR ou tout système produisant plus de 5 kWh EnR/m².an. Avec comme cible pour fin 2020 : le Bâtiment à Energie Positive !

L'éco-générateur est très bien valorisé dans la réglementation thermique 2012 : la performance de l'éco-générateur 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'éco-générateur conduit à une performance meilleure que le niveau RT2012 d'environ 20%.

Pour les bâtiments existants, il est prévu d'ici 2020, la réduction de 38% des consommations énergétiques du parc français. Soit de passer de 240 kWhep/m².an (parc actuel) à une cible de 150 kWhep/m².an ! Sachant que plus de 45% du parc actuel se situe en classe énergétique « E, F ou G » et de 1% en « A ». Les mécanismes de calcul de la RT existant étant la RT par élément, ou la RT globale. Les Incitations étant le crédit d'impôt de 17% (P< 3 kVA), bouquets de travaux avec une autre action éligible (isolations murs ou toit, fenêtres, etc., …), les labels de performances, les prêts bonifiés, il est éligible aux CEE, …


Eco-générateur : la micro-cogénération pour l'habitat

Graph économies d'énergie





Définissons tout de suite ce qu'est l'éco-générateur


principe de fonctionnement

C'est un générateur de type chaudière au gaz naturel dont la combustion alimente un moteur Stirling produisant simultanément chaleur et électricité. C'est un micro-cogénérateur.

Le principe de fonctionnement ? Le moteur Stirling est couplé à un alternateur. Un circuit d'échangeurs de chaleur permet de récupérer les calories sur toutes les parties du système moteur et chaudière. Un brûleur auxiliaire permet de couvrir la pointe de la demande d'eau chaude sanitaire.



Installation avec écogénérateur


L'économie en énergie primaire de cette cogénération par rapport à une production centralisée d'électricité qui occasionne nombre de chaleur perdue entre la production et l'utilisation est de 30%.


Schéma économies





Eco-générateur : caractéristiques et installation pour le résidentiel


Hybris power


  • Moteur à combustion externe : permet de produire de l'électricité à la fréquence réseau (50 HZ)
  • Pas de lubrification nécessaire -> pas de maintenance. Rendement global : 107 %
  • 2 exécutions (Gaz naturel) : 24/28 kW mixte instantanée ou 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
  • Base : Eco-générateur Hybris Power


Coût du raccordement électrique (par ErDF) entre 500€ et 700€
Coût d'abonnement du 2ème compteur électrique : 60€ TTC/an





Installation type d'un éco-générateur


Installation type d'un éco-générateur




Retours d'expériences sur des fiel-tests réalisés en 2010-2011


Environ 100 unités installées un peu partout en France, dans le neuf et dans l'existant. 11 sites ont fait l'objet d'une instrumentation détaillée, avec :
• Plus de 34 semaines de mesures par client (> 40 millions points de mesure)
• 1,5 MWh d'électricité produite


Les résultats sont :

  • 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'éco-générateur suit la tendance de la consommation électrique française
  • La modulation du Stirling permet de limiter le cyclage





La production hebdomadaire type d'un éco-générateur : elle suit la courbe des besoins d'électricité

production hebdomadaire type d'un éco-générateur




Diminution de la puissance de pointe, d'où une application intéressante pour les Smart Grids

Diminution de la puissance de pointe




Fonctionnement type d'une journée d'hiver
Fonctionnement type d'une journée d'hiver





Exemples d'installation d'éco-générateur en maisons individuelles


Installation de Muzillac – Morbihan

Installation de Muzillac – Morbihan

Maison individuelle de type T4
Surface habitable: 102 m²
SHON:139 m²
Zone H2a

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

Installation de Muzillac – Morbihan




Résultats de l'étude thermique :
Installation de Muzillac – Morbihan

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



Performance énergétique :

Installation de Muzillac – Morbihan



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





Exemples d'installation d'éco-générateur en immeubles collectifs


Ecogénérateur en mini-chaufferie – AulnayEcogénérateur en mini-chaufferie – Aulnay

Immeuble collectif :
24 logements (R+1 et R+2+combles)
Surface habitable:1 593 m²
SHON:2 102 m²
Zone H1a

Objectif :
Atteinte du label THPE
Charges réduites pour les locataires

Ecogénérateur en mini-chaufferie – Aulnay

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
BBC avec valorisation de l'électricité: Cep= 55 kWhep/m².an (titre V en cours)







Par Jérôme HOEFLER
Jérôme HOEFLER est ingénieur ENSAIS Génie Thermique et Responsable énergies nouvelles chez De Dietrich Thermique. Jerome.HOEFLER(at)DeDietrichthermique.com


          

Commentaires

  • Calva76
    08/10/2017

    Bonjour, Mon éco-générateur HYBRIS POWER Mce24 de marque DE DIETRICH fonctionne depuis 2010. :-) Toute cette aventure est exposée ici avec chiffres, photos et vidéos : http://cogeneration.discutforum.com/t21-micro-cogeneration-stirling-en-pratique-chez-le-particulier

  • Philippe
    03/02/2016

    Cette chaudière est pourtant toujours mise en avant confere cette présentation : Hybris Power - AICVF Congrés 2014 à Strasbourg. Le lien vers cette présentation : http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=7&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi1_oLv49vKAhWDPRoKHbzHC4QQFghDMAY&url=http%3A%2F%2Faicvflr.free.fr%2FRT%2FCRT160212COGE.ppt&usg=AFQjCNG4l81O-GtgAinDoFxY8WOEQMi8XA&sig2=n9KkKug7i907KcQqV3IiBg Quelqu'un a-t-il un réel retour objectif de la fiabilité à long terme de cette chaudière et de la qualité des services de maintenance proposés et assurés ?

  • JACQUES
    18/11/2015

    Trop complexe. Multiplication du risque de pannes. Fiabilité moteur Stirling? Combien d'années pour le retour sur investissement?

  • Philippe
    12/11/2015

    Email de Dietrich Bonjour Monsieur, Intéressés en tant que particuliers depuis 2010 par la technologie de la chaudière HYBRIS POWER Mce24 de marque DE DIETRICH, nous souhaiterions savoir si cette chaudière est enfin commercialisée en France, car elle fonctionne déjà dans d'autres pays européens (Hollande, Allemagne, Angleterre). Si effectivement, cette chaudière est commercialisée en France, plusieurs questions se posent à nous : - Les études et améliorations technologiques concernant cette chaudière nous permettent t'elles d'acquérir un produit fiable et durable dans sa durée d'acquisition pour un particulier ? - quel est le coût de cette chaudière, ceci afin de mesurer le retour sur investissement concernant la production d'électricité et l'économie de gaz qu'elle doit produire ? Peut on la visualiser sur un catalogue ? - Y a-t'il suffisamment d'installateurs et de techniciens qui connaissent ce produit ? - Qu'elle est sa durée de garantie ? Merci de nous tenir au courant sur toutes ces questions. Bien cordialement. Philippe Envoyé de mon iPaden

  • iian
    02/07/2014

    un-éco-générateur fonctionne t il avec du fuel ?

  • alain
    26/02/2014

    dans une habitation individuelle de 130m2, désirant remplacer une chaudière fuel de 1990 par une chaudière à micro-cogénération gaz naturel( 23 kw ), couplée à un chauffage solaire qui couvre 50% de mes besoins en chauffage et eau chaude sanitaire, on m'oppose systématiquement un critère de "non-rentabilité" d'une telle installation. à tel point qu'il m'est quasiment impossible d'obtenir un devis ! Pourtant, on oublie l'impact de la baisse de consommation énergétique sur la classification du bâtiment au titre de la RT 2012.

  • gg
    17/09/2012

    je suis eco-technicien depuis 10 ans dans les énergies renouvelables!!je commercialise ce produit et je peux vous affirmer qu'il est révolutionnaire!contactez moi si vous avez besoin de plus de renseignements!

  • Dominique
    05/08/2012

    Bonjour, Cela fait déjà plus de 2 ans que l''on parle de la commercialisation des écogénérateurs, y aurait-il un lobbying défavorable à ces machines ? qui son pourtant commercialisées en Europe depuis plusieurs années ! Ma question est simple : A quand et à quel prix la vente de ces chaudières et quel ROI réel pour un particulier peut-on espérer ? D''avance merci Cordialement D.GALOIN

  • guy
    28/04/2012

    Bonjour, le raccordement au réseau de distribution électrique ERDF est-il indispensable au bon fonctionnement ? Quel est le prix de rachat du kWh produit et combien de kWh/an produit un ecogénérateur de 24 kW ? Combien d''écogénérateur seront produit en 2012 et a quel prix moyen ? Que représente le surcout par rapport à l''installation d''une chaudière à condensation de même puissance ?Votre schéma du paragraphe 1 est intéressant mais peu lisible et vous ne citez pas la source. Très bel exposé : Bravo

  • JACQUES
    06/04/2012

    Les moteurs stirling ne sont pas réputés pour la fiabilité de l''étanchéité du circuit Gaz. Un éco-générateur à gaz à condensation avec un moteur stirling est une machine complexe soumise à des contraintes importantes. Les coûts d''entretien et de réparation risquent de gréver lourdement un bilan "papier" au départ favorable. Quid des techniciens formés à ce genre de produit?

  • Pascal CLERC
    04/03/2012

    Article très intéressant sur le sujet, la micro-cogénération étant trop peu abordé à mon sens malgré son formidable intérêt

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