Système de Recyclage Énergétique (ERS) et solaire pour un internat d’Orléans

Par Jean Christophe Labastugue - Responsable communication, Agence Symorg

Avec la mise en service d’une unité ERS de récupération de chaleur des eaux usées couplée à une installation solaire thermique, l’internat du lycée Voltaire d’Orléans⁩ devient un bâtiment de nouvelle génération, à énergie positive.

Internat du lycée Voltaire d’Orléans

Crédit photo Symorg

Installée dans le sous-sol de l’internat, l’unité ERS d’une capacité de 32 kW est couplée à une installation de 30 panneaux solaires thermiques constitués de tubes avec limiteur de température.
L’association de ces deux sources d’énergies renouvelables permet de valoriser la chaleur des eaux usées et l’énergie solaire pour produire 18,8 kilowatts-heure d’énergie primaire (kWhep) par mètre cube d’eau à 55°, soit 100% des besoins en eau chaude sanitaire pour l’internat du lycée, l’infirmerie et les différents points d’eau de l’établissement.
Enfin, 274 panneaux photovoltaïques, d’une puissance cumulée de 71,24 kW, ont été installés sur le site du lycée Voltaire pour la production moyenne de 66 MW d’électricité par an.

Unité ERS de valorisation des eaux usées

Crédit photo Symorg


1

Présentation de l'internat du Lycée Voltaire

Construit sur plus de 5.000 m ² de surface, l'internat du Lycée Voltaire se compose d'un internat de 333 lits élèves et maîtres d’internat, d'une infirmerie et de 3 logements de fonction.

Cet ensemble de bâtiments est pensé pour accumuler de l'énergie pour ensuite mieux restituer la chaleur et l'électricité. Avec notamment des panneaux photovoltaïques, des panneaux solaires thermiques et deux puits canadiens, la compensation liée à la production énergétique est estimée à 130 % de la consommation de l'internat.
Le bâtiment atteint ainsi la performance énergétique de niveau BEPOS, c’est-à-dire Bâtiment à Energie Positive, qui produit plus d’énergie qu’il ne consomme.

Il s’agit ainsi du second bâtiment BEPOS construit par le Région Centre Val de Loire après le bâtiment Vie scolaire du lycée Jean Zay à Orléans. Il est le plus important en termes de surfaces.

Le bois comme matériau de construction a été utilisé de façon prioritaire, avec notamment des structures et charpentes ainsi que des bardages et menuiseries en bois ce qui a permis une réduction des surfaces construites de près de 2 400 m² par rapport aux bâtiments existants, soit un gain de 33 %.

internat lycée Voltaire
internat lycée Voltaire

L’unité ERS installée dans le sous-sol de l’internat récupère dans les canalisations des cuisines et des 110 chambres de l’internat la chaleur des eaux usées (douches, baignoires, eaux de vaisselles…) générées au quotidien. Les calories captées dans les canalisations sont transférées dans un ballon de stockage d’eau chaude sanitaire via une pompe à chaleur. Cette chaleur est ensuite réutilisée pour produire de l’eau chaude sanitaire. Quant aux eaux usées délestées de leurs calories, elles sont rejetées dans le réseau d’assainissement à une température moyenne de 9°.


2

Zoom sur la technologie de l'E.R.S.

Le procédé E.R.S pour Energy Recycling System ou Système de Recyclage Énergétique a été développé en 2009 par Alain Mouré, Président de BioFluides Environnement en partant du constat qu’une énorme quantité d’énergie contenue dans les eaux usées grises est rejetée chaque jour vers les réseaux d’assainissement. On parle ici de plus de 700 millions de m³ chaque année, soit l’équivalent de 220 000 piscines olympiques.. Cette technologie novatrice 100% françaises protégée par 5 brevets, consiste à récupérer la chaleur des eaux usées domestiques dans les canalisations d’un site pour produire de l’eau chaude sanitaire (ECS).
Les calories captées dans les canalisations sont transférées dans un ballon de stockage d’eau chaude sanitaire via une pompe à chaleur.
Une fois leur énergie captée les eaux grises sont rejetées dans les égouts à une température comprise entre 8° et 12°.

schéma ERS

Un système vertueux et performant
→ L’E.R.S. révolutionne la production d’eau chaude en récupérant la chaleur perdue. Comparé à d’autres sources d’énergies renouvelables (comme le solaire ou l’éolien, tributaires d’éléments extérieurs), l’E.R.S. fonctionne jour et nuit, indépendamment du climat, et produit de l’énergie en fonction des rejets d’eau chaude.

→ Dans un contexte énergétique tendu, marqué par l’appauvrissement global des ressources, le système permet d’éviter les gaspillages en réutilisant toute l’énergie qui peut l’être.

→ L’E.R.S., agréé Titre V RT 2012, permet d’atteindre plus facilement les objectifs réglementaires.

En bref, Les points forts de l'ERS :
- Encombrement réduit
- 100% de votre Eau chaude à 58°C
- Coefficient de performance (COP) supérieur à 4
- 1 journée de maintenance annuelle
- Contrat de télésuivi et garantie de performance
- Réduction de votre consommation d’énergie de 75%
- Réduction des gaz à effet de serre (Sur 20 ans, 500 tonnes économisées pour 100 logements)
- Pas de risque de légionelles
- Implantation dans 10 à 20 m²

ERS

Son fonctionnement :
→ Le système est principalement composé d’une cuve d’échange thermique et d’une pompe à chaleur.

→ Les eaux usées grises sont recueillies à une température moyenne de 29°C, et traversent une cuve où sont immergés des échangeurs de chaleur.

→ Ce sont ces échangeurs, dans lesquels circule un fluide caloporteur, qui vont alimenter en calories la pompe à chaleur du système qui produit une eau chaude sanitaire à 58°C.

→ Les eaux usées grises sont aussitôt rejetées à une température de 7°C dans le réseau d’assainissement.

schéma ERS

L’E.R.S. se compose donc de 4 circuits distincts, ce qui garantit une disconnexion sanitaire totale.
→ Circuit n°1 : le circuit d’eau grise qui traverse la cuve.
→ Circuit n°2 : Le circuit caloporteur immergé dans la cuve.
→ Circuit n°3 : le circuit thermodynamique.
→ Circuit n°4 : le circuit d’eau de ville.
→ Il n’y a aucun contact possible entre les eaux usées et les eaux propres.


3

La centrale thermique

Installés en toiture du bâtiment, se trouvent 30 panneaux VIESSMAN type Vitosol 300T – SP3B constitués de tubes avec limiteur de température adiabatique (146°C). Leur surface de captation est de 3,19 m², ce qui nous donne une surface totale de 95,70 m².
Ces panneaux sont raccordés à 6 ballons solaires d’une capacité de 2 000 litres, soit un total de 12 000 litres d’eau chaude sanitaire solaire.

Panneaux solaires thermiques de l'internat

Crédit photo Symorg


Le choix des panneaux thermiques
Cette énergie a été retenue car c’est l’énergie renouvelable la moins consommatrice en électricité ou en énergie fossile et correspondant totalement au fort besoin en ECS pour ce type de bâtiment.
La production solaire permet un gain de 6,65 kWhep/m².

En complément du solaire et de l’ERS, il a été installé 274 panneaux photovoltaïque donnant une puissance installée totale de 71,24 kW pour productibilité moyenne annuelle de 66 271 kWh. Cette énergie est revendue à EDF.


Schéma de principe de l'ECS

Schéma de principe de l'ECS de l'internat

Cliquez pour ouvrir le schéma au format PDF


4

Une technologie reproductible

Unité ERS, panneaux solaires thermiques et panneaux photovoltaïques : grâce à l’association de ces trois technologies, le lycée Voltaire est un bâtiment à énergie positive qui produit plus d’énergie qu’il n’en consomme. Ces technologies éprouvées pourraient équiper de nombreux bâtiments. Il appartient à présent aux communes de suivre cet exemple réussi.

En dehors des sites résidentiels, la technologie ERS est particulièrement pertinente pour les secteurs qui consomment une grande quantité d’Eau Chaude Sanitaire (ECS), à l’instar par exemple du secteur hôtelier. A ce jour, Biofluides compte plus de 63 références ERS installées. Le portefeuille en développement de la société regroupe plus de 150 unités ERS qui seront déployées d’ici 2018.



LES ACTEURS DU PROJET

LES CHIFFRES CLÉS

Maître d'ouvrage
Conseil Régional du Centre- Val de Loire

Architecte
Bourgoin Architecte

BET Fluide
ECI

Installateur
Gallier

Internat de 320 lits, une infirmerie et 3 logements de fonction

Installation Biofluides ERS© couplée à une installation solaire thermique :
Puissance PAC : 34 kW,
Cuve : 32 kW
COP : 3.7

30 panneaux solaires soit 95,70 m²
6 ballons solaires d’une capacité de 2 000 litres
274 panneaux photovoltaïques : puissance cumulée de 71,24 kW pour une production moyenne de 66 MW d’électricité par an



Par Jean Christophe Labastugue
Responsable communication, Agence Symorg


SOURCES

logo Biofluides

logo Bourgoin

logo ECI



Commentaires

  • christof
    0
    31/07/2017

    une très belle association de technos au service des économies d'énergie.
    comment se comporte dans le temps la valeur d'encrassement de l'échangeur des eaux grises ?
    merci
    ASCO énergie


LAISSER UN COMMENTAIRE

ABONNEZ-VOUS !
En validant ce formulaire, vous acceptez que les informations saisies soient transmises à l’entreprise concernée dans le strict respect de la réglementation RGPD sur les données personnelles. Pour connaitre et exercer vos droits, vous pouvez consulter notre politique de confidentialité
Suggestions

La décarbonation des logements : comment changer de rythme ?

La décarbonation des logements : comment changer de rythme ?

Avec le plan présenté par le SGPE, celui-ci retient trois lignes d’action d’importance très inégale pour réduire les émissions de 28 Mt de CO2.


Concertation sur la décarbonation des bâtiments

Concertation sur la décarbonation des bâtiments

Le SYNASAV a contribué à la concertation sur la décarbonation du secteur du bâtiment. Voici ce qu'il convient d'en retenir


Le solaire thermique séduit le non résidentiel

Le solaire thermique séduit le non résidentiel

Lors des « États généraux de la chaleur solaire » organisés par Enerplan en Juin dernier, les participants ont bien montré le potentiel de cette solution technique.


Décarboner à tout prix le bâtiment aura-t-il un prix ?

Décarboner à tout prix le bâtiment aura-t-il un prix ?

Voici la réflexion de la filière du PBD et du CSTB établie en début d'année sur la Feuille de route décarbonation du cycle de vie du bâtiment .


RE2025 : oui les solutions hybrides gaz sont pertinentes pour décarboner les logements neufs

RE2025 : oui les solutions hybrides gaz sont pertinentes pour décarboner les logements neufs

Les solutions hybrides gaz ont toute leur place dans l’offre produits de 2025 afin de décarboner les logements neufs.


Face à la crise énergétique, les Français s’organisent, selon le Baromètre Qualit’EnR OpinionWay 2023

Face à la crise énergétique, les Français s’organisent, selon le Baromètre Qualit’EnR OpinionWay 2023

Baromètre Qualit'EnR en 2023 : « Les Français et les EnR : quelles perspectives face à la crise ? » avec OpinionWay.


Chaleur et décarbonation sortent de la marge

Chaleur et décarbonation sortent de la marge

Les mesures phares pour déployer le Plan Marshall pour la chaleur renouvelable et de récupération.


Les chiffres du chauffage, ECS, climatisation et ventilation : l’année du grand virage

Les chiffres du chauffage, ECS, climatisation et ventilation : l’année du grand virage

Prenons connaissance des chiffres dévoilés par Uniclima sur les activités du Génie climatique et de l'impact de la RE2020.


Projet d'hybridation réussie d une chaudière collective et de PAC

Projet d'hybridation réussie d une chaudière collective et de PAC

Cegibat partage un retour d'expérience de l'hybridation réussie de pompes à chaleur et d'une chaudière collective


Interviews sur les innovations du marché lors d’EnerJ-meeting Paris 2023 : suite et fin

Interviews sur les innovations du marché lors d’EnerJ-meeting Paris 2023 : suite et fin

Découvrons lors d’EnerJ-meeting Paris 2023 les interviews d’industriels et start-up qui innovent pour la filière.


Présenter les innovations aux acteurs du marché lors d’EnerJ-meeting Paris 2023

Présenter les innovations aux acteurs du marché lors d’EnerJ-meeting Paris 2023

Découvrons l'impact d’EnerJ-meeting qui a rempli sa mission de carrefour de la filière bâtiment.


Comment produire efficacement de l'ECS avec une pompe à chaleur ?

Comment produire efficacement de l'ECS avec une pompe à chaleur ?

Découvrez comment produire efficacement de l'ECS avec une pompe à chaleur grâce à Elco.


Transition énergétique : La trajectoire européenne alternative par Clever

Transition énergétique : La trajectoire européenne alternative par Clever

Début Juin, un rapport édité par le groupe de réflexion européen Clever, piloté par négaWatt, proposant des solutions pour le bâtiment, le transport et l’industrie.


Le solaire thermique séduit le non résidentiel

Le solaire thermique séduit le non résidentiel

Lors des « États généraux de la chaleur solaire » organisés par Enerplan en Juin dernier, les participants ont bien montré le potentiel de cette solution technique.


Réseaux de chaleur, acteurs majeurs pour réduire l’empreinte carbone

Réseaux de chaleur, acteurs majeurs pour réduire l’empreinte carbone

L'AQC partage un article sur le levier majeur de la transition énergétique : les réseaux de chaleur