PAC collective air-eau pour copropriété

Dans le cadre de la rénovation énergétique d'un bâtiment collectif comprenant 11 logements de 88 m² (environ 968 m² chauffés), l'ancienne chaufferie équipée d'une chaudière fioul de 234 kW a été remplacée par une installation composée de 5 pompes à chaleur Panasonic Aquarea Haute Puissance de 16 kW, montées en cascade — soit 80 kW au total. Cette nouvelle installation assure exclusivement le chauffage du bâtiment.

Cette opération visait à réduire fortement les consommations énergétiques, supprimer la dépendance aux énergies fossiles, diminuer les coûts d'exploitation, améliorer le rendement global, moderniser la chaufferie et bénéficier d'une régulation intelligente adaptée aux besoins réels du bâtiment.

Les cinq pompes à chaleur Panasonic fonctionnent en cascade grâce à la régulation constructeur Panasonic. En période de faible demande, une seule PAC fonctionne ; lorsque les besoins augmentent, une deuxième, puis une troisième, quatrième ou cinquième PAC démarrent progressivement. Cette modulation évite les surconsommations, limite les démarrages intempestifs, améliore le rendement saisonnier et répartit uniformément les heures de fonctionnement.

Les réseaux principaux ont été réalisés en acier diamètre 54 mm, permettant de véhiculer les débits nécessaires à la puissance totale installée avec une faible perte de charge, une bonne répartition des débits et un fonctionnement optimal des circulateurs.

Une bouteille de mélange de 800 litres a été installée entre le circuit primaire PAC et le réseau de chauffage. Elle assure le découplage hydraulique entre le circuit des PAC et le circuit de distribution, augmente le volume d'eau (limite les cycles courts, améliore l'inertie thermique, stabilise les températures, protège les compresseurs) et agit comme tampon thermique pour absorber les variations rapides de charge.

Afin de garantir un fonctionnement identique des cinq PAC, chaque retour de pompe à chaleur a été équipé d'une vanne d'équilibrage TA. Ces vannes permettent d'obtenir le débit nominal sur chaque machine, d'éviter qu'une PAC travaille davantage qu'une autre et d'assurer une répartition homogène des charges — point essentiel sur une installation multi-générateurs.

L'installation est pilotée par la régulation cascade Panasonic qui gère le démarrage et l'arrêt des PAC, le séquencement, l'alternance automatique, la température de départ selon la courbe de chauffe, l'optimisation du nombre de PAC en fonctionnement et les sécurités (températures, débits, pressions, alarmes).

Comparaison avant/après : ancienne installation — chaudière fioul 234 kW, environ 25 000 € de fioul/an, entretien important, émissions élevées de CO₂. Nouvelle installation — 5 PAC Panasonic 16 kW (80 kW), environ 12 000 € d'électricité/an, énergie renouvelable valorisée, régulation intelligente, maintenance réduite.

Gain annuel : 25 000 € − 12 000 € = 13 000 € d'économies par an, soit 52 % de réduction des dépenses énergétiques, tout en conservant le même niveau de confort pour les occupants. Au-delà de l'aspect financier, le remplacement du fioul par des pompes à chaleur réduit considérablement les émissions de gaz à effet de serre grâce au coefficient de performance (COP).

Le remplacement de la chaudière fioul de 234 kW par une cascade de 5 PAC Panasonic de 16 kW, associée à une bouteille de mélange de 800 litres, un réseau principal en diamètre 54 mm, un équilibrage hydraulique par vannes TA et une régulation cascade Panasonic complète, a permis de moderniser entièrement la chaufferie. Cette réalisation constitue un exemple concret de transition énergétique réussie dans le logement collectif.

Installation réalisée : remplacement d'une chaudière fioul de 134 kW, qui assurait le chauffage du bâtiment et la production d'eau chaude sanitaire en instantané via échangeur à plaques, par une installation en cascade de 2 pompes à chaleur Panasonic Big Aquarea T-CAP Série M de 30 kW, soit 60 kW au total.

La gamme Big Aquarea T-CAP Série M est adaptée aux immeubles collectifs, à la rénovation, aux installations centralisées chauffage/ECS, avec possibilité de cascade jusqu'à 300 kW et départ d'eau jusqu'à 75 °C selon les configurations.

Le bâtiment comprend 19 studios. L'installation assure désormais le chauffage collectif, la production d'eau chaude sanitaire, l'alimentation de deux ballons ECS de 380 litres (760 litres de stockage total) et la gestion complète par une nouvelle régulation créée sur mesure.

Les deux PAC Panasonic fonctionnent en cascade : elles ne démarrent pas forcément ensemble. La régulation pilote les machines selon les besoins réels du bâtiment. En faible demande, une seule PAC peut fonctionner ; lorsque les besoins augmentent, la deuxième vient en appoint. Ce fonctionnement limite les démarrages inutiles, améliore le rendement global et répartit l'usure entre les deux machines.

La puissance installée de 60 kW remplace une chaudière fioul de 134 kW, mais ce n'est pas une sous-puissance directe : l'ancienne chaudière était dimensionnée pour produire l'ECS en instantané, ce qui demande une très forte puissance ponctuelle. Avec les nouveaux ballons de stockage, l'énergie est produite progressivement, ce qui permet de réduire fortement la puissance nécessaire.

Les réseaux principaux ont été réalisés en tube diamètre 42, afin de permettre un débit suffisant entre les PAC, la bouteille de découplage, les départs chauffage et la production ECS. Une bouteille de découplage Thermador de 400 litres a été installée : elle augmente le volume d'eau de l'installation, limite les courts cycles, protège les PAC et assure le découplage hydraulique entre le primaire et le secondaire.

L'ancienne chaudière fioul produisait l'eau chaude en instantané avec un échangeur à plaques. Le nouveau principe repose sur deux ballons de 380 L (760 L au total). Les PAC réchauffent les ballons selon une consigne définie par la régulation. Le stockage permet de couvrir les puisages des 19 studios sans puissance instantanée aussi importante. Une programmation peut favoriser la production ECS sur les plages les plus favorables : température extérieure douce, heures creuses, anticipation des pics, relance automatique après fort puisage.

La régulation a été entièrement créée pour gérer la cascade des deux PAC, la priorité ECS, la température de départ chauffage, la bouteille de découplage, les circulateurs primaires et secondaires, les sondes de température, les demandes chauffage/ECS, l'alternance des PAC et les sécurités de température et de débit. L'objectif : une installation stable, économique et durable, sans démarrages excessifs.

L'installation a nécessité 3 semaines à 3 personnes, soit environ 315 heures (base 35 h/semaine) ou 360 heures (base 40 h/semaine). Ce temps comprend la dépose de l'ancienne chaufferie, la pose des PAC, les réseaux en diamètre 42, la bouteille de découplage 400 L, les ballons ECS, les circulateurs, les vannes, les sondes, le câblage et la création complète de la régulation.

Les économies viennent de la suppression du fioul, du rendement supérieur des PAC (COP) et du stockage ECS au lieu d'une production instantanée énergivore. À titre indicatif, si l'ancienne chaudière consommait 10 000 L de fioul/an (~100 000 kWh PCI), l'énergie utile serait d'environ 85 000 kWh à 85 % de rendement. Avec un COP saisonnier entre 2,5 et 3,2, la consommation électrique serait d'environ 26 500 à 34 000 kWh/an — l'économie dépend du prix du fioul, du kWh électrique et des réglages.

Cette installation modernise complètement la chaufferie : elle remplace une production fioul ancienne et énergivore par une solution PAC en cascade de 60 kW, plus progressive, mieux régulée et adaptée au fonctionnement réel d'un immeuble de 19 studios. La bouteille de découplage de 400 L, les réseaux en diamètre 42, les deux ballons ECS de 380 L et la régulation sur mesure permettent une installation fiable, stable et optimisée.