Lors du remplacement d’un système de chauffage, il est judicieux d’examiner différentes options afin de trouver une solution à la fois écologique et économique. Deux coopératives à Uster ont choisi une grande installation de solaire thermique en complément d’une chaudière à gaz. Et elles n’ont pas regretté leur décision un seul jour, notamment grâce à la maintenance à distance de l’installation. Ainsi, les éventuelles pannes sont immédiatement détectées et les mesures nécessaires peuvent être prises rapidement.
Lorsque les deux coopératives d’habitation Gewo Züri Ost et WSGU ont construit la cité « Im Werk » à Uster en 1998, elles ont opté pour un approvisionnement en chaleur en contracting : une centrale de cogénération au gaz (BHKW) combinée à une chaudière à gaz et à une pompe à chaleur air-eau. Après 17 ans, alors qu’une révision générale du BHKW était nécessaire, les coopératives ont étudié des solutions alternatives. Les coûts de l’approvisionnement en chaleur précédent étaient élevés pour les locataires », explique Urs Wegmann, membre du conseil d’administration de Gewo responsable du département construction. Avec un conseiller en énergie, différentes options ont été évaluées pour les cinq immeubles de logements, totalisant 76 appartements. Les sondes géothermiques n’étaient pas possibles par manque de place, et pour une pompe à chaleur air-eau, le maître d’ouvrage craignait les émissions sonores des évaporateurs qui auraient dû être installés sur les toits. Compte tenu du contexte dans la cité et pour des raisons écologiques et économiques, nous avons opté pour un chauffage au gaz combiné à une installation centrale de solaire thermique », précise Wegmann.
Clé en main
Les deux coopératives ont sollicité trois offres pour la grande installation. Le marché a été attribué au pionnier de la solaire thermique, Soltop. « L’engagement important et le conseil compétent nous ont convaincus », explique Wegmann. Fortes de leurs expériences précédentes, les maîtres d’ouvrage souhaitaient confier la responsabilité de l’ensemble de l’approvisionnement en chaleur à une seule entreprise et ont signé avec Soltop un contrat de maître d’œuvre pour la planification et la réalisation de l’installation. Tous les installateurs impliqués ont travaillé sous la responsabilité de Soltop. Un conseiller en énergie indépendant, engagé en plus par les coopératives, a supervisé la construction et clarifié toutes les questions relatives aux interfaces. Ainsi, la planification et l’exécution se sont déroulées sans accroc et dans les délais. Depuis 2018, le nouvel approvisionnement en chaleur est en service et fonctionne, selon Wegmann, à la pleine satisfaction de tous. « Nous n’avons pas encore de données sur le rendement à long terme », explique-t-il. « Mais nous nous situons dans la fourchette des valeurs prévues. »
60 % de l’eau chaude provient du soleil
L’installation est conçue pour un taux de couverture solaire de 50 % à 60 % pour le chauffage de l’eau chaude sanitaire. « Le rendement est même légèrement supérieur aux attentes, avec 600 kWh par m² de surface de capteur », explique Ueli Frei, chef de projet chez Soltop. Les quelque 220 m² de capteurs plans, avec une surface d’absorbeur de 190 m², sont installés sur le toit en pente d’un des quatre immeubles et fournissent 120 000 kWh d’énergie thermique par an.
Cela correspond à une réduction des émissions de CO2 d’environ 25 t par an par rapport à une solution fonctionnant uniquement au gaz naturel. Même si les investissements initiaux sont plus élevés, l’énergie solaire est rentable à long terme. « En appliquant le même prix de chaleur que pour la chaudière à gaz, soit environ 16 cts par kWh, les investissements sont amortis en environ 15 ans », calcule Frei. L’installation a toutefois une durée de vie d’au moins 30 ans.
Les coopératives, se basant sur leurs propres expériences avec des installations similaires, restent un peu plus prudentes. « Selon les coûts de réparation et d’entretien, nous estimons la période d’amortissement de l’ensemble de l’installation entre 30 et 35 ans », explique Wegmann. Néanmoins, pour les locataires, les charges annexes ont diminué.
Um die Kosten für Betrieb und Unterhalt möglichst tief zu halten, wird die Anlage von Soltop fernüberwacht. Unregelmässigkeiten oder Störungen werden so rasch erkannt und der Verwaltung gemeldet. Gleichzeitig werden die entsprechenden Servicepartner automatisch aufgeboten. «Das erspart uns Reklamationen, Umtriebe und Kosten», freut sich Wegmann.
Maîtriser la technique
La combinaison d’un chauffage au gaz naturel et du chauffage solaire de l’eau est une solution éprouvée, comme le sait Ueli Frei grâce à sa longue expérience. Avec l’introduction de la nouvelle législation énergétique dans les cantons, les MuKEn 2014, la solaire thermique sera de plus en plus utilisée lors des rénovations de chauffage. Il est prévu que, lors du remplacement de chauffages fossiles, au moins 10 % des besoins thermiques soient couverts par des énergies renouvelables. En complément d’un chauffage au gaz ou au bois, la solaire thermique est parfaitement adaptée. C’est l’utilisation directe et la plus efficace de l’énergie solaire.
Mais ce qui paraît simple présente certaines difficultés. « La dimension correcte de l’installation est déterminante », explique Ueli Frei. Si l’installation est trop petite, le taux de couverture souhaité n’est pas atteint. Si elle est trop grande, la chaleur des capteurs ne peut pas être évacuée en été. Les composants du circuit des capteurs sont alors inutilement sollicités par les hautes températures.
Pour atteindre une efficacité maximale, la chaleur doit être injectée au bon endroit dans le ballon tampon depuis le toit. De là, la chaleur est transférée au chauffe-eau. « Soltop utilise de petits ballons, afin que l’eau chaude sanitaire reste peu de temps à l’intérieur », explique Frei. Ainsi, les légionelles ne peuvent pas se développer et l’eau reste toujours hygiéniquement impeccable.
Une régulation sophistiquée garantit que l’alimentation du ballon tampon et le chauffage de l’eau dans le chauffe-eau sont parfaitement adaptés à la production solaire et à la consommation d’eau chaude. Une surveillance 24 h/24 indique immédiatement si le fonctionnement n’est pas optimal. Ainsi, les maîtres d’ouvrage peuvent être assurés que leurs locataires auront toujours de l’eau chaude pour les 30 prochaines années.