POMPES À CHALEUR
Install Magazine 944 – octobre 2017
Des installations hybrides pour la maison de repos De Linde à Waarschot
Des pompes à chaleur gaz à absorption comme solution éco-énergétique
L’économie d’énergie est une notion de plus en plus centrale dans la conception des bâtiments, y compris pour les maisons de repos. Lors de l’agrandissement du WZC De Linde à Waarschot, on a dans ce but opté pour une chaufferie hybride, avec des PAC gaz à absorption de Remeha, complétée par des chaudières à condensation de Remeha également. L’installation a été exécutée par Celcio, qui a fourni un package complet de techniques, régulation comprise.
Chauffer de manière éco-énergétique
Le projet concernait une nouvelle aile de 49 chambres, avec des espaces communs et une grande cuisine. Dans une maison de repos, il importe que les températures de confort souhaitées soient toujours atteintes. Et cela doit effectivement s’effectuer d’une manière éco-énergétique. Dans ce cas, le bureau d’étude Schoomakers a opté pour un dispositif hybride : la charge de base est couverte par trois chaudières gaz à absorption GAS HP35A HT de 30 kW toutes situées sur le toit, associées à deux chaudières gaz à condensation Remeha de 120 kW pour les pics de consommation. Une des chaudières assure par ailleurs la production d’ECS. Des températures élevées constantes sont ici nécessaires, notamment à cause de la lutte anti-légionelle. Si les PAC devaient fournir ces températures élevées, cela se révélerait néfaste pour le rendement. Il est donc plus qu’indiqué de n’utiliser les PAC que pour le chauffage, et de laisser l’ECS à une chaudière gaz à condensation.
La Remeha GAS HP35A HT est une PAC air-eau au gaz. Caractéristique de cet appareil : le cycle ne fonctionne pas selon le principe du compresseur ; il s’agit d’un cycle à absorption fonctionnant au gaz. Le vecteur est un mélange d’ammoniac et d’eau. Ce mélange est chauffé dans le générateur, où le réfrigérant est séparé de l’eau. À nouveau liquide dans le condenseur, l’eau restitue la chaleur au circuit de chauffage. Celle-ci se dirige alors vers l’évaporateur via une vanne papillon, où elle extrait de la chaleur de l’air extérieur. Cette vapeur aboutit alors dans l’absorbeur, où elle est absorbée dans l’eau qui vient du générateur. Lors de ce processus est libérée de la chaleur, qui est également délivrée au circuit de chauffage central. Le mélange qui en résulte est alors à nouveau pompé vers le générateur, où le cycle peut recommencer.
Ce principe possède deux avantages principaux par rapport aux pompes à chaleur avec un cycle de compresseur. Dans la mesure où il n’y a pas de circuits ou de composants à haute pression, la construction de l’appareil est plus simple et moins sujette aux pannes. Dans le contexte d’une maison de repos, cela a son importance. Ce système fonctionne ensuite avec un réfrigérant naturel, l’ammoniac, qui reste limité à une partie totalement étanche de l’appareil. On ne doit donc pas se soucier de la législation sur les gaz fluorés.
Une approche intégrée
L’installation des parties HVAC et sanitaire a été réalisée par Celcio, une entreprise gantoise capable de fournir un service complet. Il s’agit d’une entreprise agréée de classe 6 qui possède une expertise dans diverses spécialités : travaux de soudage, ventilation, sanitaire, HVAC, régulation, préfabrication de collecteurs et gaines de ventilation, fabrication d’armoires électriques… Tout cela est réalisé avec du personnel propre. Et lorsqu’il est fait appel à des sous-traitants, cela se fait sous le contrôle d’experts propres en la matière. Aucune spécialisation n’est sous-traitée. Celcio dispose également des certifications nécessaires en technique frigorifique, gaz, etc.
Au fur et à mesure que les installations deviennent de plus en plus compliquées et que les délais d’exécution deviennent de plus en plus serrés, une telle approche intégrée devient de plus en plus importante. Si tous les éléments d’une installation ne correspondent pas les uns aux autres, les résultats escomptés ne seront jamais atteints. C’est pourquoi Celcio applique un concept total, de la conception à l’entretien. L’entreprise dispose pour ce faire de son propre service d’étude et d’un département pour le service après-vente et le suivi. Cela permet le monitoring à distance des installations afin de vérifier si les performances sont bel et bien atteintes et d’intervenir à temps en cas de problème.
Celcio a par ailleurs conclu en 2017 une alliance stratégique avec Group Monument, le groupe belge le plus important en rénovation et restauration de bâtiments historiques. Celcio et Group Monument vont mettre leurs connaissances et leur expertise en commun afin d’élaborer des solutions durables pour bâtiments historiques.
Régulation propre
La société Celcio a elle-même réalisé la régulation du système HVAC. Cela va de pair avec la philosophie de l’entreprise : pas question de reprendre la « black box » d’un autre fabricant. Celcio veut déterminer elle-même avec précision la manière dont l’installation réagit. En cas d’éventuels problèmes ultérieurs, on peut alors vérifier où le bât blesse, au lieu d’être dépendant du fabricant de la régulation. Cette approche offre encore plus de possibilités de monitoring, parce que l’entreprise a accès à tous les aspects du système.
Dans le cas d’une chaufferie hybride, une bonne stratégie de régulation se révèle cruciale pour atteindre les économies escomptées. Si on ne fait pas attention, la chaudière pour les pointes de consommation peut prendre le dessus sur les PAC qui, dès lors, n’atteindront jamais les heures de fonctionnement prédéfinies. Et l’investissement dans l’énergie renouvelable aura alors été inutile. C’est pourquoi Celcio a conçu une régulation conférant la priorité absolue aux PAC. Le facteur déterminant pour le déclenchement de la chaudière de pointe est le temps de réchauffement. Dès que l’installation de PAC tourne à pleine charge, et que cela dure cependant trop longtemps pour atteindre la température de confort, la chaudière va prendre le relais.
Grâce au dispositif en cascade de trois PAC, on peut aussi réagir de manière plus souple aux variations de la demande ainsi qu’à une petite demande en chaleur durant la saison intermédiaire. La régulation veille à cet égard à ce que les heures de fonctionnement soient uniformément réparties entres les appareils.
Récupération de chaleur sur la grande cuisine
Celcio s’est aussi chargé de la ventilation. Les chambres sont équipées d’un système C avec aspiration par les ventilateurs de toiture. Étant donné que les chambres ont constamment besoin d’une aspiration relativement intense, il n’était pas sensé d’appliquer une commande à la demande. Dans les espaces communs, on a eu recours à un système D, avec de la récupération de chaleur. Pour la grande cuisine, on a utilisé un dispositif spécial : de l’air chaud et humide y a en effet été aspiré à grands débits. La récupération de chaleur n’est toutefois pas la solution la plus évidente pour des raisons hygiéniques. Dans ce cas, on a décidé de placer une installation UV, afin de neutraliser les substances nocives dues aux graisses et à la vapeur. L’aspiration peut de cette manière être couplée à une armoire de traitement de l’air avec récupération de chaleur, de façon à permettre à l’installation de cuisine de fonctionner de manière beaucoup plus éco-énergétique.
Un avis impartial
En tant que grande entreprise d’installation, Celcio possède une vaste expérience, tant en termes d’applications que de techniques de bâtiment. Cela autorise l’entreprise à donner des conseils impartiaux concernant les choix techniques. Comme elle possède toutes les techniques, il n’y a guère de motivation à guider le client vers une solution déterminée. Celcio peut par ailleurs garantir une approche intégrale, de la conception à l’exécution en passant par la gestion. Le client ne doit s’adresser qu’à un seul interlocuteur pour tous les aspects, et peut ainsi être assuré que tout se déroule de manière coordonnée, sans surprises désagréables par la suite.
Par Alex Baumans
Photos : Remeha
Les PAC gaz à absorption constituent une alternative économique aux traditionnelles chaudières de chauffage.
Le dispositif en cascade des trois appareils permet de réagir de manière souple aux variations de charge.
La régulation fait en sorte que les PAC prennent à leur compte la plus grande part de la charge thermique.
