À Annecy, un quartier chauffé et refroidi par une boucle d’eau écologique

17.04.2023

Les travaux du réseau de chaleur et de froid reposant sur une boucle d’eau alimentée directement par le lac dans le quartier rénové des Trésums, à Annecy, doivent s’achever ce printemps 2023. Ce projet innovant permettra un chauffage et une climatisation décarbonés de 18 bâtiments dont 550 logements.

 

©Éric Perret Photo aérienne du nouveau quartier « L’Avant-Scène Trésums »

 

Avec ses 130 000 habitants, la métropole d’Annecy représente un quart de la population du département de la Haute-Savoie et concentre un tiers des emplois. Ville touristique accueillant 10 millions de touristes par an, elle s’étend au bord du lac éponyme d’une superficie de 27 km2.

Depuis 2012, le Grand Annecy déploie un plan climat air énergie dont une partie porte sur l’efficacité énergétique des bâtiments. La ville a notamment mis en place un fonds destiné à financer le remplacement de systèmes de chauffage au bois chez les particuliers par des systèmes plus écologiques.

C’est dans ce contexte de réduction des consommations énergétiques et à l’occasion de la fin des travaux de « L’Avant-Scène – Trésums », une extension constituée de 152 logements sociaux, 480 logements privés, un hôtel et un EHPAD sur une surface de 55 000m² au bord du lac, que s’inscrit le projet de réseau thermique utilisant l’eau du lac.

Une méthode encore nouvelle en France : utiliser l'eau d'un lac comme source d'énergie

Un réseau de chaleur est un système de distribution de chaleur produite de façon centralisée, permettant de desservir plusieurs usagers. L’intérêt est de mettre en commun les systèmes de chaleur de chaque bâtiment, habituellement au gaz ou électrique, et de les substituer par une source d’énergie renouvelable. Les coûts de mise en place du réseau sont ainsi répartis à l’échelle du quartier. Dans le cas de ce projet, l’énergie exploitée afin de chauffer et rafraîchir les bâtiments n’est autre que l’eau du lac d’Annecy.

Conduit par IDEX ENERGIES (maître d'ouvrage) et SGI (maître d'œuvre), le projet a été lancé en septembre 2019, et les travaux ont démarré en début d’année 2020.

L’eau est pompée à 20 mètres de profondeur, là où elle avoisine les 6 degrés toute l’année. Pour la partie chauffage, la température de l’eau est réhaussée par trois pompes à chaleur qui desservent l’ensemble du quartier en chauffage et eau chaude sanitaire. Une chaudière à gaz prend le relais en cas de maintenance de la pompe à chaleur à hauteur de 5% de la consommation d’énergie annuelle.

En été, la fraîcheur du lac est utilisée pour le rafraichissement des bâtiments par à un système de « géocooling », par l’intermédiaire d’échangeurs. Sa température naturelle, entre 6 et 7 degrés à 20 mètres de profondeur, permet d’alimenter directement le réseau sans passer par un système actif de climatisation ou de refroidissement. Ce système de « géocooling » consomme 15 fois moins d’électricité qu’un système de climatisation conventionnel.

 

Pompe à chaleur eau-eau, comment ça fonctionne ?

Une pompe à chaleur eau-eau fonctionne grâce à un fluide frigorigène qui a la particularité de passer à un état gazeux à basse température. L’énergie prélevée sur la « source froide », ici, en l’occurrence l’eau du lac, permet l’évaporation du fluide. Le gaz est ensuite comprimé pour faire augmenter sa chaleur, et va restituer cette énergie au système de distribution de chauffage. Une fois refroidit, le gaz se condense, redevient liquide et retourne à son point de départ. C’est le même fonctionnement qu’un réfrigérateur ou qu’un climatiseur. 

Une solution aux nombreux bénéfices environnementaux

100% de l’eau prélevée est ensuite rejetée dans le lac à une profondeur de 7 mètres à une température légèrement inférieure à celle de l’eau du lac : entre 2 et 14 degrés en été ou 2 degrés en hiver. Cela permet de s’assurer que le système n'affecte pas l’écosystème du lac.

Une étude environnementale a été réalisée pour vérifier l’impact du projet sur le lac d’Annecy. Les mesures mises en œuvre doivent permettre de surveiller et de préserver la qualité du milieu naturel.

© IDEX ENERGIES Intérieur de la station de pompage

Les pompes à chaleur installées ont un coefficient de performance de 3 : pour 1kWh d’électricité, elles produisent 3kWh d’énergie.

Si les pompes à chaleur fonctionnent à l’électricité, ce qui en fait une source de dépense énergétique, les gains énergétiques restent non négligeables.

« Les pompes à chaleur installées ont un coefficient de performance de 3. Cela signifie que pour 1kWh d’électricité, elles produisent 3kWh d’énergie. À titre de comparaison, un chauffe-eau électrique traditionnel a un coefficient de 1, donc trois fois moins performant », rappelle Nicolas Picou, chargé de mission Chaleur renouvelable à AURA-EE. En février 2023, l'agence a organisé une visite du chantier avec un groupe d’acteurs partenaires du projet européen RES-DHC. Co-financé par le programme H2020, RES-DHC vise à accélérer la transition des réseaux de chaleur vers 100% d’EnR.

Ce projet présente également un grand gain économique et écologique en évitant la consommation de gaz. En effet, le projet de construction du quartier initial prévoyait un chauffage des bâtiments au gaz. Le Crédit Agricole Immobilier et la mairie d’Annecy ont soutenu ce projet d’énergie renouvelable afin de mettre en valeur la gigantesque source d’énergie verte sur laquelle la ville repose.

À terme, le projet évitera l’émission de 2 600 tonnes de CO2 par an liées aux besoins en chauffage et climatisation du quartier. Une victoire écologique pour la ville lacustre.

En savoir plus sur les réseaux de chaleur


Contact à AURA-EE : Nicolas Picou, chargé de mission Chaleur renouvelable