Solutions gaz naturel innovantes et performantes Lundi du bâtiment innovant Maison des énergie Franche-Comté - 13 Avril 2015 Présentation des solutions pour les bâtiments collectifs

GrDF, qui sommes-nous? Un distributeur indépendant Nos missions Notre organisation et vos interlocuteurs Présentation technologies gaz innovantes 2

Les acteurs du marché du gaz naturel 3 Présentation technologies gaz innovantes

Nos missions 4 Présentation technologies gaz innovantes Développer Acheminer Construire, Exploiter, Entretenir Assurer la gestion du service public

Des solutions gaz naturel innovantes et performantes Des solutions collectives adaptées au neuf comme à la rénovation 5 Pour modifier le pied de page, cliquez sur Insertion

La Road-map technologique Gaz Naturel Performances Énergétiques, EnR & Production d’électricité 6 Présentation technologies gaz innovantes Écogénérateur Stirling

Des technologies gaz naturel adaptées à vos bâtiments 7 Présentation technologies gaz innovantes Type Maison individuelle Chaudière gaz condensation Chaudière hybride Micro- cogénération Solution gaz/solaire Type Bâtiment collectif Chaudière collective gaz condensation PAC à absorption gaz Mini- cogénération Solution gaz/solaire

Solutions gaz/solaire Des solutions qui s’inscrivent dans le mix énergétique… Deux types de solutions - Solaire thermique - Panneaux photovoltaïques 8 Présentation technologies gaz innovantes

Solutions Gaz naturel/Solaire L’association Gaz naturel/Solaire offre plusieurs possibilités –Association d’une solution gaz avec du solaire thermique  Production d’ECS solaire en complément –Association des solutions gaz avec des panneaux photovoltaïques  Production d’électricité en complément Couplage solaire thermique/gaz –Nécessité de besoins en ECS journaliers plutôt réguliers –Avantage en rénovation: connaissance des consommations en ECS Bâtiments adaptés au solaire thermique –Des bâtiments aux besoins d’eau chaude réguliers Bâtiments adaptés au solaire photovoltaïque –Tous les bâtiments dans la mesure où l’ensoleillement le permet –Soit en autoconsommation ou revente totale 9 Présentation technologies gaz innovantes

La chaudière collective gaz condensation Besoins satisfaits –Chauffage –ECS Compacité et performance –Réduction significative de l’encombrement en chaufferie –Une large gamme de puissance –Haute modulation de puissance 10 Présentation technologies gaz innovantes R ENDEMENT ANNUEL 105% É CONOMIE D ’ ÉNERGIE 30% C OUT F OURNI /P OS E 150€ / kW O FFRE PRODUITS DIVERSIFIÉ E

La PAC à absorption gaz Besoins satisfaits –Chauffage et ECS: jusqu’à 42 kW –Possibilité de rafraichissement avec les versions réversibles: jusqu’à 17 kW Fonctionnement –Deux versions possibles : –Compresseur remplacé par un brûleur gaz chauffant une solution ammoniac-eau  Compression thermochimique 11 Présentation technologies gaz innovantes PAC Géothermique Récupération de chaleur sur la nappe ou dans le sol Un rendement pouvant atteindre 170%/PCI Poids d’environ 300 kg PAC Aérothermique Récupération de chaleur sur l’air extérieur Un rendement pouvant atteindre 165%/PCI Poids d’environ 400 kg

La PAC à absorption gaz Trois sources de chaleur sont valorisées : –La condensation du fluide frigorigène (ammoniac) –La réaction d’absorption entre l’ammoniac et l’eau –La récupération sur les produits de combustion 12 Présentation technologies gaz innovantes

La PAC à absorption gaz Atouts de la PAC à absorption gaz : –Fluide frigorigène remplacé par un mélange Ammoniac-eau  Pas d’effets sur la couche d’ozone –Une part ENR atteignant 40 % –Meilleures performances que la chaudière gaz condensation –Production d’eau chaude à 70°C : chauffage et ECS dans le neuf comme en rénovation –Des produits adaptés pour tous types d’émetteurs –Une maintenance simple et limitée (très peu de pièces en mouvement) –Possibilité de gestion en cascade de plusieurs unités –Possibilité d’association avec des chaudières à condensation (avec ou sans production d’eau chaude solaire) et des groupes froid à absorption Principaux fabricants –Robur –France Air –De Dietrich –Buderus 13 Présentation technologies gaz innovantes

La PAC à absorption gaz Zoom sur la PAC géothermique Avantages de la PAC à absorption gaz géothermique –Rendement nominal jusqu’à 170% / PCI –Nombre de sondes divisé par 2 par rapport à la version électrique –Débit de pompage plus faible Comparatif PAC géothermique gaz et électrique 14 Présentation technologies gaz innovantes

La PAC à absorption gaz La démarche Effilience Effilience –Un réseau d’acteurs performants –Une expertise technique sur la PAC à absorption Un exemple de réussite –Rénovation de l’école de Sainte Suzanne –Un bureau d’études et un installateur appartenant au réseau 15 Présentation technologies gaz innovantes

Micro et mini cogénération à moteur à combustion interne Présentation générale Deux types de cogénération: - Micro cogénération < 36 kVA - Mini cogénération: entre 36 et 250 kVA 16 Présentation technologies gaz innovantes

La cogénération avec un moteur à combustion interne Besoins satisfaits –Chauffage et/ou ECS –Electricité Production de chaleur et électricité à moindre coût –Un gain en énergie primaire de l’ordre de 40% Une solution mature et éprouvée –Eligible aux CEE –Plus de unités installées en Europe 17 Présentation technologies gaz innovantes

Le module de cogénération Définition du rapport chaleur-force CF: –Rapport quantité d’énergie thermique produite sur quantité d’électricité produite Fonctionnement –Une technologie totalement différente de celle de l’écogénérateur –Un rapport chaleur-force de 0,5 à 1,8  dans une logique de production équilibrée d’électricité et de chaleur –Moteur à combustion interne  Production électricité via un alternateur + Récupération de la chaleur dégagée –S’associe généralement à une chaudière gaz condensation dans une logique base-appoint Récupération de l’énergie thermique sur plusieurs postes: –Sur les produits de combustion –Sur le circuit de refroidissement du moteur –Sur l’alternateur (selon les modèle) 18 Présentation technologies gaz innovantes

Le module de cogénération Caractéristiques techniques : –Puissance thermique : 10 kW à 2 MW –Puissance électrique: 5 kWe à 1000 kWe –Rendements: Jusqu’à 35 % pour la production d’électricité Jusqu’à 65 % pour la production de chaleur Principaux fabricants: –Cogengreen, De Dietrich, Viessmann, 2G Solutions, Cogenco Une solution de choix pour les projets de rénovation –Une large gamme de puissance: de quelques kW à plusieurs MW –Des applications possibles pour vos bâtiments ayant un besoin de chaleur durant 1500h par an au minimum. Un bel exemple de réussite –Gagnant du trophée GAZosphère: Résidence Saint-Charles, Kingersheim 19 Présentation technologies gaz innovantes (Source: Cogengreen)

Trophée GAZosphère 2014 Objectif: –Récompenser la chaîne reconstituée des acteurs du bâtiment qui oeuvrent ensemble dans la qualité des installations mises à disposition du client final. –S’adresse aussi bien à des projets publics que privés Présentation du projet récompensé: –Résidence Saint-Charles à Kingersheim (67) Une consommation d’énergie primaire finale de 37 kwh/m²/an (hors cogénération) –Des équipements performants… Chaufferie collective avec module de cogénération Production d’ECS grâce à une installation de solaire thermique Ventilation double-flux à haut rendement (63%) –…mais aussi un travail important sur l’enveloppe Isolation par l’extérieur de 20 cm Autres projets récompensés: –Coup de cœur : les Terrasses du Près-La-Rose (Montbéliard) –Prix de la technique : Collège de l’Arboretum (Morhange) 20 Présentation technologies gaz innovantes

Les solutions d’avenir… complètent le panel des solutions gaz qui s’offrent à vous 21 Présentation technologies gaz innovantes Type Maison individuelle Chaudière gaz condensation Chaudière hybride Mini/Micro- cogénération Solution gaz/solaire Pile à combustible Ecogénérateur Type immeuble Chaudière collective gaz condensation PAC à absorption gaz Module de cogénération Solution gaz/solaire

La pile à combustible au gaz naturel Besoins satisfaits –Chauffage –ECS –Electricité Fonctionnement –Transforme le gaz naturel en hydrogène qui réagit avec l’oxygène de l’air –Production d’électricité –Réaction chimique exothermique  Chauffage et production d’ECS –Rendement électrique: jusqu’à 60 % –Rendement global > 90 % 22 Présentation technologies gaz innovantes En développement

La pile à combustible au gaz naturel Présentation du modèle Vitovalor 300-P de Viessmann –20 kW thermique et 750 W électrique –Ballon d’ECS de 46 L et ballon de stockage de 170 L –N’engendre ni bruits ni vibrations Présentation de l’expérimentation menée à Forbach (57) –Inaugurée le 16 octobre 2014 –Modèle Vitovalor 300-P de Viessmann –Dans le cadre d’un consortium associant: GrDF, Viessmann, Le Crigen et Le Costic –Projet EPILOG soutenu par l’Ademe –Installée dans trois bâtiments rénovés de la commune : Une maison individuelle occupée par un gardien de stade Une crèche de 25 berceaux Deux logements collectifs –Instrumentation et suivi pendant 2 ans 23 Présentation technologies gaz innovantes (Source: lemoniteur.fr) En développement

L’écogénérateur Besoins satisfaits –Chauffage et/ou ECS –Electricité Définition du rapport chaleur-force CF: –Rapport quantité d’énergie thermique produite sur quantité d’électricité produite Fonctionnement: –Petite puissance: de l’ordre de 1 kW –Production d’électricité grâce au moteur Stirling –Récupération de chaleur grâce à des échangeurs –Rapport chaleur force allant de 1,2 à 7  Système produit 1.2 à 7 fois plus de chaleur que d’électricité  Dans une logique de production de chaleur –Généralement associé à une chaudière gaz condensation dans une logique base/appoint 24 Présentation technologies gaz innovantes 100 kWh PCS de gaz consommés Electricité 16 kWh Chaleur 80 kWh Pertes 6 kWh En développement

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