Récupération de chaleur sur groupe froid
financement CEE
Depuis 2023 des efforts d’économies d’énergies sont demandés aux entreprises tertiaire avec un objectif global de 60% de réduction de consommation d’ici 2050. Le loi décret Eco Energie Tertiaire, qui fixe ces objectifs, établit une étape intermédiaire de 40% de réduction pour 2030. Face à ces objectifs, ACE Energie peut vous orienter vers la fiche d’opération standardisée BAT-TH-139 qui traite de la récupération de chaleur fatale issue de l’activité des groupes froids afin de réduire la consommation d’énergie des entreprises. Grâce à cette fiche d’opération standardisée, le dispositif des certificats d’économies d’énergie (CEE) transforme cette perte en gain et en un projet rentable et stratégique.
Pourquoi récupérer la chaleur sur un groupe froid ?
Une source d’énergie souvent perdue
Le groupe froid est un élément essentiel dans de nombreux secteurs tertiaires. Il permet de maintenir l’air ambiant à une température constante.
Le fonctionnement est le suivant : le groupe froid utilise un fluide frigorifique qui a pour rôle de capturer la chaleur présente dans la zone à refroidir, ce qui le réchauffe et engendre son évaporation. Le compresseur va presser le gaz restant, le chauffant encore plus. Le condenseur va rejeter la chaleur permettant au gaz de redevenir liquide et relancer le processus.
De ce fait, la production de froid de ces groupes génère également une quantité de chaleur non négligeable. Cette chaleur se perd rapidement si elle n’est pas récupérée. C’est ce qu’on appelle de la chaleur fatale.
Cette perte entraîne non seulement un coût économique important pour l’entreprise mais également un coût environnemental.
Applications concrètes : ECS, chauffage, process
Concrètement, le secteur tertiaire utilise des groupes froids pour de multiples raisons :
- Climatisation et confort thermique
- Refroidissement des processus spécifiques (dans le cas des hôpitaux, refroidissement des machines)
- Froid commercial et conservation (chambres froides…)
Récupérer cette chaleur fatale est bénéfique pour diverses activités :
- Préchauffer l’eau chaude sanitaire (ECS)
- Contribuer au chauffage des locaux
Grâce à cette récupération, la chaudière n’a plus qu’à produire un appoint de température minimal afin de combler le manque potentiel.
Ainsi, des économies d’énergies importantes sont réalisées à la suite de l’installation d’un récupérateur de chaleur sur groupe froid puisque la chaleur créée est récupérée puis utilisée gratuitement.
Travaux éligibles à la prime CEE
Installation d’un récupérateur de chaleur
L’opération éligible consiste à installer un récupérateur de chaleur sur un groupe de production de froid neuf ou existant. L’installation de ce système doit être réalisée par un professionnel qualifié et se concentre sur l’ajout des composants suivants :
- L’échangeur de chaleur : Il permet le transfert de chaleur entre le fluide frigorifique chaud et le fluide caloporteur (eau). Il est souvent installé après le compresseur, sur le gaz de refoulement (désurchauffeur), pour capter la chaleur à la plus haute température.
- Le circuit hydraulique : Mise en place d’une boucle d’eau isolée, intégrant un circulateur et des vannes, pour acheminer la chaleur de l’échangeur vers le point d’utilisation.
- Le ballon de stockage (souvent ECS) : Un réservoir d’eau accumule la chaleur récupérée, permettant de lisser les besoins et de gérer le décalage entre la production (quand le groupe tourne) et la consommation.
- La régulation : Un système de régulation avancé est indispensable pour moduler la récupération et s’assurer que la haute pression du groupe de froid reste stable, garantissant ainsi son bon rendement (COP).
Valorisation thermique pour l’eau chaude ou le bâtiment
La valorisation thermique est la clé de la fiche CEE BAT-TH-139. L’énergie récupérée doit être utile et consommée sur site.
- Preuve d’usage : L’opération BAT-TH-139 exige une étude de dimensionnement préalable. Cette étude doit justifier qu’il y a une compatibilité temporelle et quantitative entre la disponibilité de la chaleur (liée au froid) et le besoin du bâtiment en eau chaude sanitaire (ECS) ou chauffage. Si la chaleur récupérable est disponible mais qu’il n’y a pas de besoin à ce moment-là, l’économie réelle est nulle.
- Exclusion importante : La fiche BAT-TH-139 n’est pas éligible pour la récupération de chaleur destinée uniquement à chauffer ou préchauffer de l’air, sauf si cela passe par un circuit d’eau (batterie chaude). De plus, les groupes de froid de secours ou les pompes à chaleur ne sont pas des sources éligibles (car il s’agit d’utilisation ponctuelles).
Conditions techniques de l’opération standardisée
Pour sécuriser votre dossier CEE, le respect des conditions techniques de la fiche est impératif.
Température minimale et performance du système
Bien que la fiche BAT-TH-139 ne fixe pas de rendement minimal pour le récupérateur lui-même, elle encadre la source :
- Température d’évaporation : Le groupe de production de froid doit avoir une température d’évaporation inférieure ou égale à 18°C. C’est une condition technique qui confirme que l’installation frigorifique a bien pour rôle principal de produire du froid pour la conservation ou la climatisation et qu’elle génère une chaleur significative à haute température au condenseur.
- Puissance récupérée : L’élément essentiel du calcul CEE est la puissance thermique récupérée utile, déterminée par l’étude de dimensionnement. Elle ne peut pas excéder la puissance physiquement récupérable, souvent limitée forfaitairement à deux fois la puissance électrique des compresseurs.
Compatibilité avec les systèmes frigorifiques tertiaires
Le récupérateur de chaleur (l’échangeur) est inséré directement sur le circuit du fluide frigorifique (le gaz chaud sortant du compresseur). Il doit donc être parfaitement adapté aux caractéristiques du fluide pour éviter toute défaillance du système frigorifique et garantir la sécurité.
- La pression de service : Si l’échangeur n’est pas compatible avec la pression maximale que le fluide frigorifique peut atteindre lors de sa phase de rejet de chaleur, une fuite voire une rupture du composant risquerait d’arriver. Les fluides frigorigènes sont des gaz à effets de serre puissants ou des substances toxiques, ce qui représente un risque environnemental et de sécurité majeur.
- La compatibilité des matériaux : Certains fluides frigorifiques peuvent réagir face à certains métaux. L’échangeur doit être fabriqué dans un matériau chimiquement compatible et résistant à la température élevée du gaz.
De plus, l’échangeur doit assurer une séparation totale entre le fluide frigorifique et l’eau potable. Des échangeurs à double paroi sont souvent utilisés, garantissant qu’en cas de fuite du fluide frigorigène, ce dernier ne contamine pas l’eau utilisée pour la consommation humaine.
- L’impact sur la performance du groupe de froid : Lors du transfert thermique, l’échangeur doit être dimensionné pour capter le maximum de chaleur sans introduire une perte de charge excessive sur le circuit du fluide frigorigène. Une mauvaise conception peut entraîner une chute de pression qui pénaliserait la performance (COP) du groupe de froid.
En même temps, la régulation électronique du système doit intégrer l’existence de l’échangeur pour maintenir une haute pression (HP) stable et optimisée. Si l’échangeur n’est pas conçu pour bien interagir avec le système de régulation, l’ensemble de l’installation devient inefficace.
Pour l’opération CEE BAT-TH-139, l’étude de dimensionnement doit valider que l’installation du récupérateur (et donc sa compatibilité) est réalisée selon les règles, garantissant la sécurité et le maintien de la performance initiale du système frigorifique.
Montant de la prime CEE
Estimation selon l’énergie récupérée (kWh cumac)
La prime est calculée en kWh cumac (kilowattheure cumulé actualisé) selon la formule de base :
CEE (kWh cumac)=D×C×Précupérée
Où :
- D est la durée annuelle d’utilisation effective de la chaleur récupérée (en heures), justifiée par l’étude.
- C est un coefficient forfaitaire qui prend en compte le rendement de l’opération et sa durée de vie.
- Précupérée est la puissance thermique récupérée utile (en kW), l’élément clé de votre projet.
Le volume de CEE généré est donc directement proportionnel à la puissance du système installé et à la durée pendant laquelle il fonctionne et que la chaleur est effectivement utilisée.
Variables selon le secteur et l’usage
Le coefficient forfaitaire C de la formule est ajusté par deux variables essentielles :
- Le secteur d’activité : Les secteurs n’ont pas les mêmes horaires d’utilisation du froid et de la chaleur. Les coefficients sont plus élevés pour les activités ayant un fort couplage entre froid et besoin de ECS/chauffage (ex: commerces, hôtellerie, data centers).
- L’usage de l’énergie récupérée : Les coefficients peuvent varier selon que la chaleur est utilisée pour le chauffage des locaux ou la production d’ECS, car ces usages n’ont pas les mêmes besoins en température et la même durée d’utilisation dans l’année.
Un calcul précis, basé sur l’étude de votre installation frigorifique et le profil de votre bâtiment, est indispensable pour estimer avec fiabilité le montant de l’aide.
Comment monter un dossier CEE avec ACE Énergie ?
Étapes clés de constitution du dossier
ACE Energie vous accompagne tout au long de la création de votre dossier, à chaque étape :
- Vérification de l’éligibilité : Nous validons que votre groupe de froid et votre besoin en ECS/chauffage correspondent aux critères de la fiche CEE BAT-TH-139.
- Étude et engagement : Nous prévalidons l’étude de dimensionnement. L’engagement CEE doit être effectué via la signature d’un contrat avec ACE Énergie avant tout travaux (signature du devis de l’installation du récupérateur).
- Réalisation des travaux : L’installation est effectuée par un professionnel qualifié (ou l’un de nos partenaires).
- Constitution du dossier : Nous collectons et vérifions tous les documents de preuve (factures, attestations, étude technique) pour garantir leur conformité.
- Dépôt et validation : Nous déposons le dossier auprès du Pôle National des CEE (PNCEE) et assurons son suivi jusqu’à la validation finale.
Conclusion
La récupération de chaleur sur groupe froid, encadrée par la fiche CEE d’opération standardisée BAT-TH-139, s’affirme comme une solution stratégique pour les entreprises tertiaires afin d’atteindre les objectifs de réduction de consommation énergétique d’ici 2030 et 2050.
Cette fiche standardisée permet de financer la transformation de la chaleur fatale en une ressource valorisable. Son application concrète (le préchauffage de l’ECS ou l’appoint au chauffage des locaux) génère des économies importantes en réduisant la charge de production thermique habituelle.
Pour déposer son dossier CEE il est impératif de respecter toutes les conditions techniques tel que l’étude de dimensionnement qui permet de connaître la compatibilité des différents récupérateurs de chaleur avec votre installation par rapport à votre utilisation et vos besoins.
Le montant de la prime CEE est alors directement liée à la puissance thermique récupérée utile et à la durée d’utilisation annuelle effective. Le tout ajusté par des coefficients spécifiques au secteur et à l’usage.
En définitif, l’installation d’un récupérateur de chaleur est un projet d’investissement rentable et vertueux. ACE Énergie permet de sécuriser l’obtention de la prime en assurant la conformité du dossier, de l’engagement initial (préalable à tout devis) jusqu’au versement final.
Vous réalisez des travaux de récupération de chaleur sur groupe froid ?
Foire aux questions (FAQ)
En pratique, pour une installation BAT-TH-139, le taux de récupération effectif se situe souvent entre 40% et 70% de la chaleur totale rejetée.
L’opération BAT-TH-139 (Récupération de chaleur sur groupe de production de froid) ne donne pas droit à un montant de prime fixe. Elle génère un volume de Certificats d’Économies d’Énergie (CEE), exprimé en kWh cumac, dont la valeur financière (la « prime ») est ensuite négociée.
Oui, cela en vaut la peine, surtout pour les bâtiments tertiaires équipés de systèmes de production de froid importants (comme l’encadre la fiche BAT-TH-139).
Les trois principaux types de transfert de chaleur que l’on retrouve dans tous les systèmes, y compris les installations de froid (et leur récupération, comme dans le BAT-TH-139), sont :
- Conduction (Par Contact Direct)
- Convection (Par Mouvement de Fluide)
- Rayonnement (Par Ondes Électromagnétiques)
Comprendre ces trois types est fondamental pour l’ingénierie thermique, car les systèmes de récupération de chaleur (comme le BAT-TH-139) sont conçus pour maximiser la conduction et la convection (via l’échangeur) et minimiser le rayonnement et les fuites (via l’isolation).