Le solaire thermique en collectif, pour le chauffage et pour la production d’ECS, permet d’atteindre des performances importantes. Le Fonds chaleur, administré par l’Ademe est pour une bonne part consacré au financement des installations solaires thermiques collectives.
Selon que l’opération relève de la RT « par éléments », de la RT globale ou qu’elle vise le label BBC en rénovation, les solutions techniques retenues pour les équipements de chauffage, de production d’eau chaude ou de ventilation sont fortement différentes.
Depuis le 31 mars 2008, en rénovation, les choix d’équipements thermiques sont fortement orientés par le régime de réglementation dont relève l’opération. Il existe cinq possibilités : la réglementation thermique « globale », la réglementation thermique « par éléments », le label HPE dans l’existant, le label BBC Effinergie dans l’existant et, dernier apparu, le label BBC dans l’existant non-Effinergie. Au-delà d’une surface SHON de 1 000 m² et d’un coût de travaux supérieur ou égal à 25 % du coût de construction, fixé à 322 e HT/m² hors foncier par l’arrêté du 20 décembre 2007, la rénovation relève de la RT « globale », dont les exigences, la méthode et la difficulté de calcul sont proches de celles de la RT 2005. La consommation d’énergie du bâtiment rénové pour le chauffage, le refroidissement, l’eau chaude sanitaire, les auxiliaires et l’éclairage doit en effet être inférieure à une valeur de référence qui dépend du type de chauffage et de la zone climatique et varie de 80 et 195 kWh/m².an selon les cas, à comparer avec la moyenne actuelle du parc évaluée 240 kWh/m².an. En deçà de ces limites de coût et de surface, l’opération relève de la RT dite « par éléments ». Catégorie par catégorie, celle-ci pose des exigences de performance minimale pour chacun des équipements renouvelés. Le label HPE dans l’existant ne semble pas rencontrer grand intérêt, les maîtres d’ouvrage à la recherche de performance préférant, semble-t-il, passer directement au label BBC en rénovation, label qui connaît désormais deux expressions différentes. L’arrêté du 29 septembre 2009, relatif au contenu et aux conditions du label HPE en rénovation, prévoit pour le label BBC en rénovation, une consommation maximale en énergie primaire de 80 kWh/m² SHON/an, englobant chauffage, refroidissement, ventilation, auxiliaires, production d’eau chaude et éclairage. Le BBC-Effinergie Rénovation ajoute des exigences supplémentaires : contrôle de la perméabilité à l’air, plafond pour la prise en compte de la production photovoltaïque dans le bilan énergétique, etc. Dans les deux cas, le label BBC dans l’existant doit être calculé à l’aide de la méthode Th-C-E ex, décrite en annexe de l’arrêté du 8 août 2008. Bureaux d’études et maîtres d’ouvrage, selon le niveau de performance recherché, se trouvent donc face aux exigences tatillonnes, mais précises et finalement peu exigeantes, de la RT par éléments ou bien face à un calcul thermique qui aboutit à des consommations de chauffage très faibles pour lesquelles il n’existe pas toujours de réponse simple.
Comment équiper les logements très performants
Les difficultés apparaissent pour les concepteurs lorsque le logement doit atteindre 80 kWh/m².an. Cela se traduit par de très faibles déperditions pour les conditions de base extérieures, de l’ordre de 20 W/m², donc par des puissances installées de l’ordre de 40 W/m², en tenant compte de la surpuissance de 18 à 23 W/m² en moyenne, recommandée par la norme européenne EN 12 831 « Systèmes de chauffage dans les bâtiments – Méthode de calcul des déperditions calorifiques de base ». C’est très peu. Cela représente 4 kW de puissance installée pour le chauffage pour un appartement de 100 m². Cette puissance ne sera nécessaire que par les jours les plus froids, soit par des températures de –9 °C en zone climatique h1, –5 °C en zone h2 et –3 °C en zone h3, qui correspondent aux températures extérieures de base. Le reste du temps, la puissance requise ne sera qu’une fraction de la puissance installée. Il n’existe aujourd’hui aucun générateur de chauffage individuel sur le marché français, capable de fournir 1 ou 2 kW en fonctionnement normal. Toutes les chaudières gaz ou fioul, murales ou sol, toutes les pompes à chaleur individuelles sont surpuissantes. Ainsi, il devient légitime de revenir aux solutions collectives, seules capables de garantir une production de chauffage suffisamment faible pour des logements très performants par une rénovation approfondie. Avec un bémol toutefois, dans le cas de logements performants, les pertes de distribution représentent en moyenne 50 % de la chaleur produite en chaufferie. Ce qui pousse les concepteurs à s’intéresser aux solutions de contribution solaire dans le cas de chauffage collectif. Les pertes de distribution ne sont pas réduites, mais elles deviennent plus tolérables si une bonne part de l’énergie utilisée est renouvelable et gratuite. Dans tous les cas, la production d’ECS peut-être soit collective, soit individuelle. Si elle est collective, les pertes de distribution, quelle que soit l’architecture hydraulique retenue, sont fortement accrues. En effet, avec l’obligation depuis le 15 décembre 2006, de maintenir en tout point de l’installation de distribution, une température d’eau égale ou supérieure à 50 °C ou à 55 °C en sortie des équipements de stockage si leur volume total atteint ou dépasse 400 l, la solution de distribution séparée chauffage et eau chaude, ainsi que la solution d’une seule boucle primaire alimentant un satellite par appartement, sont fortement pénalisées du point de vue des pertes thermiques qu’elles engendrent.
