Le déploiement de solutions de gestion d'énergie de système du contrôle de chauffage permet des gains significatifs, autour de 15 % sur la consommation énergétique.
Carbone 4 et le CSTB ont publié conjointement une étude menée au cours du premier semestre 2014 sur le potentiel technico économique des solutions d’efficacité énergétique dites « actives ».
S’appuyant sur les compétences croisées de Carbone 4, cabinet de conseil et d’étude engagé sur la transition énergétique, et du CSTB, centre scientifique et technique du bâtiment, le travail a consisté à identifier les solutions actives, analyser leur impact élémentaire et sous forme de bouquets pour des logements types (classés par énergie de chauffage et niveau de consommation), puis une analyse de l’impact sur le segment de parc considéré.
En particulier, l’intérêt de déployer des outils de gestion de l’énergie (thermostat, régulation centralisée…), mais aussi de les faire fonctionner correctement permet des gains importants sur la consommation énergétique des logements considérés et des bureaux.
L’autre enseignement majeur de cette étude est la complémentarité des solutions actives et passives : ainsi il conviendrait de systématiser lors d’un changement d’équipement de chauffage ou d’une rénovation la mise en oeuvre d’une solution de gestion du chauffage : cela permet d’obtenir des temps de retour sur investissement raisonnables sur l’ensemble des opérations, et de maximiser le bénéfice pour l’intérêt général. Jusqu’à 100 TWh d’économie d’énergie finale et 30 MTCO2 sont accessibles ainsi avec des temps de retour sur investissements limités, en combinant équipements performants lors d’un remplacement ou isolation du logement ou des bureaux (ITE ou Combles) avec une solution de gestion de l’énergie.
En conclusion, il en ressort que les solutions d’efficacité énergétique actives représentent un gisement clé d’efficacité énergétique, avec des temps de retour sur investissement réduits. En particulier, le déploiement de solutions de gestion d'énergie de système du contrôle de chauffage permet des gains significatifs, autour de 15 % sur la consommation énergétique.
Par ailleurs, l’étude observe que combinées avec des solutions passives, les solutions actives permettent dans tous les cas étudiés d’améliorer le bilan économique de l’opération. Ainsi, isoler un logement ou changer l’équipement de chauffage (quelle que que soit la filière) doit s’accompagner de la mise en place d’une régulation performante et fonctionnelle pour obtenir le plein potentiel de l’investissement fait dans l’efficacité énergétique.
Enfin, elle précise que les solutions de gestion du chauffage sont donc des solutions « phares » à ne pas oublier lors de travaux de rénovation. Ces solutions offrent un potentiel d'économie d'énergie de l'ordre d'une centaine de TWh et une réduction des émissions de gaz à effet de serre de l'ordre de 30 MT Co2e. Au regard de ces éléments, les solutions d'efficacité énergétique actives doivent avoir toute leur place dans la transition énergétique, en complément des solutions passives.
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Dans un premier temps, l’étude s’est focalisée sur les enjeux liés au chauffage qui sont les plus significatifs. Les autres solutions d’efficacité active feront l’objet d’un travail ultérieur : elles offrent en particulier un potentiel de gain en confort, en qualité de vie, qui sont importants et ont une forte valeur, mais n’ont pas à ce jour été investiguées dans le cadre de ce travail.
Dans un logement existant moyen, la consommation de chauffage représente presque les 3/4 des consommations d'énergie finale :
• L'électricité spécifique représente environ 20 % des consommations.
• L'eau chaude sanitaire ne représente qu'une faible part des consommations.
Un certain nombre de gestes d’efficacité énergétique peuvent être distingués et sont présentés dans le tableau ci-dessous :
Les solutions d’efficacité énergétique peuvent se combiner entre elles. Les combinaisons étudiées dans cette étude sont les bouquets B1, B2 et B4 :
Le détail des économies d'énergies obtenues est détaillé dans chaque cas entre solutions actives et passives, afin d'analyser l'intérêt d'une combinaison actif/passif. * Pour B2, l'isolation considérée ici consiste en une isolation des combles pour les maisons individuelles et en une isolation par l'extérieur pour les logements collectifs.
Il convient de distinguer les logements à chauffage individuel et les logements à chauffage collectif. L'étude porte uniquement sur les logements à chauffage individuel. Ainsi dans cette étude, nous n'avons considéré que 10 % des LC chauffés au fioul, 58 % des LC chauffés au gaz et 89 % des LC chauffés à l'électricité.
Gisements globaux : gains offerts par les solutions d’efficacité active, dans les logements
Résultats de la gestion du chauffage, et sa combinaison avec des solutions passives :
• Le déploiement de solutions de gestion du chauffage (B1) autorise des résultats très importants en terme d’économies d’énergie, pour un coût limité et un temps de retour raisonnable. Au surplus, la simple mise en marche et le réglage correct des équipements déjà déployés, permettraient d’offrir des gains importants (non chiffrés).
• La combinaison de la gestion du chauffage avec un changement d’équipement de chauffage ou une isolation du logement est également à pousser : en effet, la combinaison des solutions permet de baisser significativement le temps de retour sur l’investissement dans l’isolation (15 à 20 ans en nominal) ou le remplacement de l’équipement de chauffage (10 à 15 ans).
• La combinaison de solutions actives et passives en bouquets de travaux permet d’obtenir des réductions importantes sur l’énergie consommée et les émissions de gaz à effet de serre.
Gisements globaux : les logements
• La combinaison des solutions actives et passives augmente significativement les gisements et améliore de manière importante les TRI Cela milite donc pour le déploiement de solution de régulation du chauffage de manière systématique.
• Le renouvellement des équipements de chauffage doit se faire en combinaison des solutions d’efficacité actives : c’est là que se situe le gain le plus significatif.
=> Jusqu’à 26 MT CO2e et 91 TWh d’économie, soit 34 % pour les logements considérés.
•L'ajout de la solution active (ici la gestion du chauffage) améliore le TRI des travaux des bouquets B2 et B4.
•Les économies d'énergies des solutions passives et actives se combinent et rendent les travaux d'autant plus efficaces.
Gisements globaux : les bureaux
Résultats de la gestion du chauffage, et sa combinaison avec des solutions passives :
• Les bureaux connaissent une diversité d’état suivant leurs typologies et leurs usages.
• Néanmoins, Le déploiement de solutions de gestion du chauffage (B1) autorise des résultats importants en terme d’économies d’énergie, avec un TRI moyen très court de 2 ans.
• De la même façon que pour les logements, la combinaison de la gestion du chauffage avec une solution passive (changement d’équipement de chauffage ou une isolation du logement) est également très intéressant en terme de TRI et de gains énergétiques.
•La combinaison des solutions actives et passives augmente significativement les gisements et améliore de manière importante les TRI Cela milite donc pour le déploiement de solution de régulation du chauffage de manière systématique.
•Le renouvellement des équipements de chauffage doit se faire en intégrant des solutions d’efficacité actives : c’est là que se situe le gain le plus significatif.
•Jusqu’à 5 MT CO2e et 10 TWh d’économie, soit 22 % pour les bureaux considérés.
Zoom sur les solutions de gestion du chauffage dans les logements
Selon le type de chauffage, électrique ou par radiateur à eau (chauffage gaz, fioul...), les solutions de gestion de chauffage sont variées :
•Electrique : il existe déjà une régulation standard des émetteurs et on décide de mettre en place une programmation du chauffage et une meilleure régulation par pièce.
•A eau : il existe déjà une programmation, et éventuellement une régulation de température au niveau de l’émission (ex : robinets thermostatiques) et on décide de mettre en place une régulation par pièce (de type vannes contrôlables).
On analyse ainsi les combinaisons suivantes :
pour le chauffage à eau, le niveau 1 et 2 n’est pas cumulatif, mais s’applique chacun sur un gisement différent de logements (logements avec ou sans robinets thermostatiques)
Illustration sur un cas concret :
•Maison individuelle ancienne chauffée au gaz, classe C, émetteurs classiques et thermostat d’ambiance qui régule la chaudière non équipée de robinets thermostatiques :
•Surface : 110 m2
•Consommation de chauffage : 14 000 kWh / an
•Facture de chauffage : 800 € / an
•Mise en place d’une régulation de chauffage performante, de robinets thermostatiques et thermostat programmable :
•Gain de 14 % sur la consommation de chauffage
•Coût : 450 € pour les robinets thermostatiques et 150 € pour le thermostat programmable soit 650 à 800 € fourni posé.
•Résultat après la mise en place des solutions :
•Economie de 2 000 kWh / an soit 110 € / an
•Baisse des émissions de 480 kg CO2e
•Temps de retour sur investissement de 5 à 6 ans
Illustration sur un cas concret :
•Appartement chauffé à l'électricité, classe E, équipée d'une régulation standard mécanique :
•Surface : 80 m2
•Consommation de chauffage : 8500 kWh / an
•Facture de chauffage : 1 100 € / an
•Mise en place d’un programmateur et d’une régulation de chauffage performante, gestionnaire en central et régulation sur l'émetteur performante :
•Gain de 13 % sur la consommation de chauffage
•Coût : 1 000 à 1 200 € fourni posé
•Résultat après la mise en place des solutions :
•Economie de 1 100 kWh / an soit 140 € / an
•Baisse des émissions de 230 kg CO2e
•Temps de retour sur investissement de 7 à 8 ans
Illustration sur un cas concret :
•Appartement individuel chauffé à l'électricité, classe G, équipé d'une régulation standard mécanique mal isolé :
•Surface : 80 m2
•Consommation de chauffage : 14 000 kWh / an
•Facture de chauffage : 1 800 € / an
•Mise en place d’un programmateur et d’une régulation de chauffage performante, gestionnaire en central et régulation sur l'émetteur performante, ITE :
•Gain d'environ 50 % sur la consommation de chauffage
•Coût : 1000 à 1200 € fourni posé pour la régulation et 9600 € pour l’isolation thermique par l’extérieure : total 11 000 € TTC
•Résultat après la mise en place des solutions :
•Economie de 7 000 kWh / an soit 900 € / an
•Baisse des émissions de 1 400 kg CO2e par an
•Temps de retour sur investissement de 12 à 13 ans, bien inférieur à une ITE seule,
Illustration sur un cas concret :
•Maison individuelle ancienne chauffée au gaz, classe F, émetteurs classiques et thermostat d’ambiance qui régule une chaudière ancienne non équipée de robinets thermostatiques.
•Surface : 110 m2
•Consommation de chauffage : 38 500 kWh / an
•Mise en place d’une régulation de chauffage performante, de robinets thermostatiques et thermostat programmable, et isolation des combles :
•Gain de 50 % sur la consommation de chauffage
•Coût : 450 € pour les robinets thermostatiques et 150 € pour le thermostat programmable soit 650 à 750 € fourni posé et 5500 € pour l'isolation des combles soit 6 100 € à 6250 € tout compris.
•Résultat après la mise en place des solutions :
•Economie de 19 300 kWh / an soit 1800 € / an
•Baisse des émissions de 6 200 kg CO2e annuel
•Temps de retour sur investissement de 3 à 4 ans.
Illustration sur un cas concret :
•Maison individuelle ancienne chauffée au gaz, classe F, émetteurs classiques et thermostat d’ambiance qui régule la chaudière ancienne non équipée de robinets thermostatiques :
•Surface : 110 m2
•Consommation de chauffage : 38 500 kWh / an
•Mise en place d’une régulation de chauffage performante, de robinets thermostatiques et thermostat programmable et remplacement de la chaudière :
•Gain d'environ 35 % sur la consommation de chauffage
•Coût : 450 € pour les robinets thermostatiques et 150 € pour le thermostat programmable soit 650 à 750 € fourni posé et 3500 € pour le remplacement de la chaudière soit 4000 à 4500 € tout compris.
•Résultat après la mise en place des solutions :
•Economie de 13 500 kWh / an soit 800 € / an
•Baisse des émissions de 3 300 kg CO2e annuel
•Temps de retour sur investissement de 5 à 6 ans