Optimisation hydraulique d’une installation existante : retour d’expérience !

Par Guillaume HILAIRE, Chargé d'affaire génie climatique au BET BETSO

Palais des Sports Castelnau-le-Lez

Cette chronique traite d’un retour d’expérience sur une optimisation hydraulique réussie d’une installation existante du Palais des Sports « Jacques CHABAN-DELMAS » à Castelnau-le-Lez (34170).

Le palais des sports est composé de 11 salles de sports, de vestiaires, de bureaux, de salle de réunion, pour une superficie totale de 8500 m². L’ensemble date de 1989.
La chaufferie assure le chauffage du palais des sports, l’eau chaude sanitaire est assuré de manière autonome.

 

1

Situation avant les travaux : chaufferie vieillissante

Le principe du chauffage du palais des sports est une production centralisée avec alimentation de deux sous-stations. La production de chauffage est assurée par une chaufferie fonctionnant au gaz naturel.
Cette chaufferie alimente ensuite les différents réseaux de chauffage aériens.
La chaufferie était composée de deux chaudières gaz de marque UNICAL d’une puissance unitaire de 698 kW. Le régime d’eau était de 80°C / 60°C.
La chaufferie était en bon état compte tenu de son âge (28 ans) et la plupart des équipements était d’origine. Les chaudières étaient anciennes et nécessitaient un remplacement par des chaudières à condensation et brûleurs modulant.
Le fonctionnement des chaudières s’effectuait en cascade avec priorité sur une chaudière, la deuxième fonctionnant en appoint ou en secours.
Les circulateurs de charge chaudière et primaire sous-station étaient corrodés et devaient être remplacés.
L’émission de chaleur à l’intérieur des salles est assurée par des radiateurs acier panneaux, des aérothermes ou CTA alimentés en tube acier aériens ou encastré. Les différents circuits étaient alimentés par des circulateurs secondaire pilotés par les sondes de température des pièces et gérés par un système GTB.

Demande initiale du maître d’ouvrage et de la consultation de maîtrise d’œuvre : Remplacement des chaudières et équipements en fin de vie.

Chaudières et circulateurs avant les  travaux

Chaudières et circulateurs avant les travaux


Schéma de la distribution du chauffage avant les travaux
2

Principe du projet : optimisation hydraulique

Réorientation du projet par BETSO en y intégrant une optimisation hydraulique à moindre coût.
La chaufferie était globalement en bon état compte-tenu de son âge. Cependant les équipements étaient vieillissants. Il était nécessaire de la rénover pour remplacer en priorité les chaudières et la régulation qui sont des organes vitaux de l’installation.

Il nous a semblé donc judicieux de placer la rénovation de la chaufferie dans un cadre plus général de rénovation de l’installation de chauffage afin de préconiser des solutions techniques moins énergivores.

En effet, le remplacement des chaudières existantes par des chaudières à condensation est une évidence mais l’optimisation de leur fonctionnement ne peut être atteinte que par une révision du principe hydraulique de l’installation.

Le passage de l’installation d’un fonctionnement à débit fixe à un fonctionnement à débit variable permet d’économiser sur les frais de pompage (électricité des circulateurs en chaufferie et sur circuits secondaires) et d’optimiser la condensation sur les chaudières.
Les travaux ont été réalisés par l’entreprise Hervé Thermique durant l’été 2017.  

Le projet consistait à remplacer :

  • Les chaudières par des chaudières à condensation et mis en place de deux chaudières de 500 kW à condensation de marque VIESSMANN type VITOCROSSAL 200 CM2.
  • Le conduit de fumée.
  • La régulation
  • La rénovation de l’armoire électrique avec mise aux normes.
  • Les circulateurs primaires en chaufferie avec mise en place de circulateur à débit variable
  • Les circulateurs secondaires avec mise en place de vannes deux voies et vanne d’équilibrage indépendante de la pression. (Gestion de la pression différentielle)
  • Le calorifuge des canalisations modifiées.

Nous avons également :

  • Modifié la panoplie en chaufferie pour supprimer la bouteille de découplage
  • Modifié les panoplies dans les deux sous station pour supprimer les bouteilles de découplages
  • Réalisé un désembouage hydrodynamique complet de l’installation.
  • Augmenté le Delta T en le passant de 80/60 à 80/40.
    La modification de ce régime de température nous a permis de :
    - Réduire le débit primaire (78 m³/h => 25 m³/h)
    - Diminuer les pertes de charges
    - Favoriser la condensation

Les bouteilles casse-pression ont été remplacés selon 2 principes ayant la même finalité : remplacer le circulateur individuel et la bouteille de découplage (découplage primaire secondaire) par une vanne 2 voies qui autorise l’eau du circuit primaire à rentrer dans les circuits distribués (pas de découplage).
Schéma de la distribution du chauffage après les travaux





Chaudières à condensation

Chaudières à condensation

Conduit de fumée

Conduit de fumée


Circulateur primaire

Circulateur primaire

 

3

Analyse financière et énergétique

Coût des travaux d’optimisation hydraulique : 15 000 € HT (surcoût par rapport à une rénovation limité au changement des chaudières ≈ 100 K€ HT)

Au 1er Avril 2019 :
Ratio kWh/DJU 16/17 : 329
Ratio kWh/DJU 17/18 : 279
Ratio kWh/DJU 18/19 : 255 soit -22,5% par rapport à la saison 16/17 avant travaux

Schéma de la consommation générale cumulée

Au 1er Avril 2019 :
Mwh cumulée 16/17 : 419
Mwh cumulée 17/18 : 402
Mwh cumulée 18/19 : 325 soit -22,5% par rapport à la saison 16/17 avant travaux

 Schéma de la consommation générale cumulée

L’optimisation hydraulique et la mise en place de chaudière à condensation ont permis d’économiser 94 Mwh de GAZ sur une saison de chauffage (soit ≈ 22%) avec un temps de retour brut inférieur à 4 ans uniquement pour l’optimisation hydraulique.

L’absence de compteurs électrique sur la partie pompage ne permet pas de mesurer le gain sur les consommations d’électricité.

Avec une estimation du gain de 9 Mwh le retour sur investissement est moins de 3 ans pour l’optimisation hydraulique.

 

4

Conclusion

Les travaux ont permis de mettre en œuvre un bon nombre de techniques innovantes actuelles de manière probante (condensation, débit variable, augmentation du DT, gestion de la pression différentielle)

Ce projet nous a permis de confirmer que l’optimisation hydraulique et les systèmes de GTC sont indispensables pour valoriser la condensation lors des remplacements de chaudières et que l’optimisation hydraulique peut être réalisée avec un faible surcoût.

 

Acteurs du projet

Maitre d’ouvrage : Ville de Castelnau le lez
- Eva HERNANDEZ - Responsable des Fluides et des Equipements Techniques
- Philippe RAYNAL - Directeur Adjoint de l’Aménagement et du Patrimoine

BET : BETSO
- Guillaume HILAIRE - Chargé d’Affaires / Chef de projet
- Dominique BRIANE – Directeur / Chef de projet

Installateur : HERVE THERMIQUE
- Jamal MOUHOU – Responsable de chantier
- Victorien BERTHOME – Technicien bureau d’étude
- Fabien DALOUL – Manager d’activité travaux

Intégrateur GTB et exploitant : MET energie
- Nicolas MAZENC - Technicien GTB / Automatisme
- Sylvain MOUYSSET - Responsable d'affaires

 

Par Guillaume HILAIRE, Chargé d'affaire génie climatique au BET BETSO

Sources et liens

logo BET BETSO
http://betso.fr

logo Castelnau-le-Lez

Commentaires

  • RESA
    1
    16/05/2019

    Bonjour. Concernant le nouveau principe hydraulique, pour maximiser au plus la condensation, il aurait été intéressant de prévoir des chaudières à deux retours, et ainsi séparer les retours chauds et froids.


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

Coup de projecteur sur les innovations « solutions techniques » d’EnerJ-meeting Paris 2024

Coup de projecteur sur les innovations « solutions techniques » d’EnerJ-meeting Paris 2024

Découvrez les dernières avancées technologiques au cœur d’EnerJ-meeting Paris 2024. Explorez les solutions techniques qui façonneront l’avenir de l’industrie du bâtiment.


Régulation et GTB : le marché français en 2023 et les perspectives 2024

Régulation et GTB : le marché français en 2023 et les perspectives 2024

L’évolution du marché français de la régulation et de la GTB en 2023 et les tendances à surveiller en 2024.


Transformation énergétique : Spirotech réinvente le chauffage de son siège social

Transformation énergétique : Spirotech réinvente le chauffage de son siège social

Spirotech, entreprise familiale hollandaise, a optimisé le chauffage de ses bureaux et entrepôts au sein de son siège social à Helmond.


Construire et rénover : 1. Sobriété - 2. Efficacité - 3. Décarbonation, venez échanger à EnerJ-meeting Paris

Construire et rénover : 1. Sobriété - 2. Efficacité - 3. Décarbonation, venez échanger à EnerJ-meeting Paris

EnerJ-meeting Paris, le grand rendez-vous de toute la filière des décideurs du bâtiment fait peau neuve au Carrousel du Louvre le 6 Février 2024


Performance des chaudières gaz condensation à 3 piquages

Performance des chaudières gaz condensation à 3 piquages

Les avantages des chaudières à gaz à 3 piquages : économies d’énergie et réduction des émissions.


EnerJ-meeting Paris 2024 : Les outils et solutions disruptives pour des bâtiments sobres et efficaces

EnerJ-meeting Paris 2024 : Les outils et solutions disruptives pour des bâtiments sobres et efficaces

EnerJ-meeting Paris 2024 : Journée incontournable pour les professionnels du bâtiment. Découvrir comment les acteurs du bâtiment peuvent construire plus durable grâce à des solutions efficaces.


Passif, biosourcé et géosourcé : retour d’expérience de l’Ecole Jules Ferry à Montfermeil (93)

Passif, biosourcé et géosourcé : retour d’expérience de l’Ecole Jules Ferry à Montfermeil (93)

Retour sur la conférence lors d'EnerJ-meeting Paris 2024 : Retour d’expérience sur la construction passive, biosourcée et géosourcée de l’Ecole Jules Ferry, Montfermeil.


Conception d’une solution PAC hybride collective : les points d’attention

Conception d’une solution PAC hybride collective : les points d’attention

Solution PAC hybride collective : l’alliance parfaite entre efficacité énergétique et performance.


Plancher chauffant et rafraîchissant en neuf et rénovation

Plancher chauffant et rafraîchissant en neuf et rénovation

Le plancher chauffant et rafraîchissant de Schulter est une solution innovante et polyvalente, adaptée à la fois aux nouvelles constructions et aux rénovations.


Importance des fiches PEP dans les calculs RE2020

Importance des fiches PEP dans les calculs RE2020

Comprendre les Profils Environnementaux Produits (PEP) : un outil essentiel pour la construction écoresponsable.


Brûleurs moyennes et grosses puissances : intégration dans les systèmes de GTB

Brûleurs moyennes et grosses puissances : intégration dans les systèmes de GTB

Cette expertise se penche sur l'intégration des brûleurs de moyennes et grandes puissances dans les systèmes GTB, visant à améliorer les performances tout en réduisant les émissions.


Armoires électriques de chaufferie : pour le collectif, le tertiaire et l’industrie

Armoires électriques de chaufferie : pour le collectif, le tertiaire et l’industrie

Cette partie explore la problématique cruciale des armoires électriques de chaufferie, essentielles pour la gestion efficace des équipements de chauffage, de climatisation et de production.


L’équilibrage des réseaux hydrauliques, réglementations et décryptages

L’équilibrage des réseaux hydrauliques, réglementations et décryptages

Cette Parole d'Expert, rédigée par Claudine LATASTE, Ingénieur bureau d'étude chez WATTS, offre une exploration détaillée de l'équilibrage des réseaux hydrauliques.


Chaufferies tertiaires, petits réglages, sans travaux et économies à la clé

Chaufferies tertiaires, petits réglages, sans travaux et économies à la clé

L’assistance à la maîtrise d’exploitation ou AMEx des systèmes énergétiques permet de faire des économies d’énergie. La preuve avec un EHPAD en Haute-Savoie.


Dès 2025, la réorientation des aides publiques vers les pompes à chaleur françaises et européennes

Dès 2025, la réorientation des aides publiques vers les pompes à chaleur françaises et européennes

Aides à l’achat des pompes à chaleur françaises avec le Plan Pompes à Chaleur et moins de produits asiatiques pour produire en France 1 million de pompes à chaleur en 2027.