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Chaudière à condensation + kit PV REX après un an d’instrumentation

Technique 16/07/2018
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Pour s’assurer que cette solution tient ses promesses, GRDF, le CRIGEN et l’INES l’ont passée au crible durant un an.

Depuis plus d’un an, la solution gaz naturel associée à un kit photovoltaïque occupe une part croissante dans l’offre des constructeurs de maisons individuelles.

Pour les adeptes, cette solution présente des atouts incontestables tant d’un point de vue réglementaire (optimum technico-économique) que du point de vue de la conception (possibilité de sortir du volume habitable la chaudière à condensation, absence de liaison entre les deux équipements facilitant son installation, très faible encombrement). Sa simplicité d’installation et le confort pour l’occupant (cout d’entretien maitrisé, revenu généré par la production d’électricité) en font une solution de choix.

Pour ses détracteurs, cette solution ne serait qu’une « solution RT » ….

Ludovic Gutierrez, responsable efficacité énergétique chez Cegibat nous éclaire sur les bénéfices concrets de cette solution en fonctionnement.

Une instrumentation en partenariat avec le CRIGEN et l’INES

GrDF a souhaité mesurer, sur le terrain et sur une période d’un an, les performances et les économies générées par la solution chaudière à condensation associée à un kit photovoltaïque pour une maison individuelle. Cette étude a été réalisée en collaboration avec le CRIGEN et l’INES

L’installation qui a été suivie est celle d’une maison située au Mans (Zone climatique H2b) qui présente les caractéristiques suivantes :

Surface RT 115.2M²
Surface habitable 97m²
Bbiomax 61.2
Bbio projet 61.1
Cep max 50.1 kWh/m².SRTan
Cep projet 47.5 kWh/m².SRTan
Production PV estimée par l'étude RT (méthode de calcul THBCE) -11.0 kWhEP/m² SRT.an
Production chauffage ECS Chaudière à condensation modulante de 5.9 à 24.4 kW
Emission RDC: plancher chauffant et Etage: radiateurs
Installation solaire Deux modules monocristallin (P=500Wc) couplés chacun à un micro-onduleur

Des résultats qui apportent de nombreux enseignements

1. Une production locale d’électricité directement valorisée au sein du logement

Sur les 564 kWh produits durant l’année , 434 kWh ont été directement consommés sur site, soit un taux d’autoconsommation moyen annuel de 77%.

Pour rappel:

2. Une facture d’électricité diminuée grâce à la valorisation de la production photovoltaïque

Sans la valorisation de l’électricité produite par l’installation solaire, les occupants auraient consommé 3 611 kWh d’électricité. Grâce à l’autoconsommation, ils ont vu leur consommation annuelle d’électricité diminuer de 12%, représentant une économie de  75 € sur leur facture. 

<I><small> Résultats des paramètres suivis durant l’instrumentation <small><I>

3. Des spécificités liées à la saisonnalité de la production et des besoins énergétiques

En période hivernale, la production d’électricité est relativement faible (ensoleillement moins important), alors que les besoins d’électricité du logement sont à leur maximum (besoins en éclairage plus importants, temps de présence dans le logements plus long…). La combinaison de ces deux facteurs, explique les forts taux d’autoconsommation des mois d’hiver. Ainsi presque 100% de la production d’électricité du kit photovoltaïque a été consommée dans le logement en décembre.

A l’inverse, en été, la production d’électricité augmente en raison d’un rayonnement plus important, alors que les consommations d’électricité diminuent, permettant un taux de couverture élevé (jusqu’à 18% des besoins d’électricité couverts par la production du kit photovoltaïque) mais la dégradation du taux d’autoconsommation.

La production annuelle non consommée au sein du logement étudié représente 130 kWh soit moins de 4% de la consommation annuelle d’électricité et 23% de la production totale d’électricité issue du kit PV. Ce surplus est injecté sans contre partie financière sur le réseau. En effet, pour ce type d’installation, il n’est pas rentable de vendre le surplus, le coût de location du compteur n’étant pas amorti par la vente.

Une performance pratique supérieure à la performance théorique

La production d’électricité théorique procurée (je laisserai produite) par l’installation, pour la maison du Mans, était estimée à 11 kWhep/m²SRT.an par le moteur de calcul réglementaire. En réalité, la production mesurée est légèrement supérieure et s’élève à 12 kWhep/m²SRT.an.

Tableau électrique et compteurs avec instrumentation mise en place

 

 

: Tableau électrique

2 : Compteur de consommation

3 : Disjoncteur

: Coffret obligatoire comprenant un disjoncteur, un parafoudre  et compteur électrique mesurant la production d’électricité

Changer les habitudes pour améliorer les performances de l’installation

Il est important de préciser que ces résultats peuvent fluctuer en fonction des conditions météorologiques et du comportement des occupants. Il est notamment possible d’augmenter les taux d’autoconsommation et de couverture journaliers en favorisant la concomitance entre production d’électricité et consommation.

Par exemple sur une journée « standard » d’été (Cf. graph ci-dessous), les besoins d’électricité augmentent à partir de 16h (avec des pointes vers 21h) alors que la production d’électricité décroit pour cesser vers 19h. Certains besoins électriques pourraient être anticipés dans la journée pour permettre une valorisation de la production d’électricité photovoltaïque localement : lave-vaisselle, lave linge, sèche linge, qui sont aujourd’hui pour la plupart programmables. 

<I><small> Profil de production/consommation sur une journée type <I><small>

Il est enfin possible d’envisager à moyen terme une autoconsommation totale, grâce au développement de solutions de stockage d’électricité, qui auront d’autant plus de sens dans les bâtiments dits « à énergie positive ».

Solution réglementaire à cout maitrisé, la solution chaudière à condensation + kit photovoltaïque est avant tout une solution économique pour l’usager. Elle lui permet de devenir producteur d’électricité pour couvrir une partie de ses besoins d’électricité, sans générer de coût d’entretien, réduisant ainsi sa facture énergétique.