Cahier des charges type








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ETUDE DE FAISABILITE

chauffage de locaux par pompes à chaleur

CAHIER DES CHARGES TYPE



Version du 15 septembre 2009



Sur la base de ce document, le candidat devra présenter son offre en reprenant l’ensemble des articles décrits ci-après et les détailler.





MAITRE D’OUVRAGE


Personnes à contacter :


ADEME – DR Auvergne – Nelly GALLAND – Tél. : 04 73 31 52 90 – Fax : 04 43 31 52 85

e-mail : nelly.galland@ademe.fr






CONDITIONS D’ELIGIBILITE



Performances énergétiques des bâtiments
Pour tous les bâtiments existants est exigée une analyse énergétique des consommations définissant le ou les programmes de travaux pour améliorer la performance du bâtiment (dont les équipements utilisant les EnR). Cette analyse énergétique a pour objectif de sensibiliser les maîtres d’ouvrage aux investissements énergétiques les plus pertinents du point de vue économique et environnemental. Il n’y a pas de caractère obligatoire aux recommandations qui en découleraient.

Pour les bâtiments neufs et pour les bâtiments existants, pour lesquels la réglementation thermique concernant la réhabilitation s’applique, les aides ne doivent pas simplement permettre le respect de cette réglementation. Elles doivent permettre d’obtenir des bâtiments de performance significativement supérieures à la réglementation thermique en vigueur. Pour les bâtiments neufs, l’exigence sera d’avoir un coefficient Cep au moins inférieur à 0.8*min (Cep max, Cep réf).

Pour les opérations sur aquifère superficiel :


  • Installations nouvelles,

  • Respect de la réglementation thermique sur les bâtiments et de la réglementation sous-sol ou des milieux naturels,

  • Réalisation d’une étude hydrogéologique,

  • Réinjection du fluide géothermal extrait dans l'aquifère d'origine ou rejet en mer pour les opérations sur eau de mer,

  • COP machine égal ou supérieur à 4.0 (mesuré pour les conditions de température prévues selon la norme européenne EN 14511),

  • Mise en place d'un comptage d'énergie (production géothermale, production PAC, consommations auxiliaires, consommations énergie d'appoint, ...) et d'un dispositif de recueil des données.


Pour les opérations sur champs de sonde


  • Respect de la réglementation thermique sur les bâtiments et de la réglementation sous-sol,

  • Réalisation d'un test de mesure in-situ des propriétés thermiques du terrain pour le dimensionnement des installations et d'une étude de simulation dynamique pour les opérations pour lesquelles la surface SHON des bâtiments à chauffer est supérieure à 1 500 m².

  • COP machine égal ou supérieur à 3.7 (mesuré pour les conditions de température prévues, selon la norme européenne EN 14511).

  • Mise en place d'un comptage d'énergie (production géothermale, production PAC, consommations auxiliaires, consommations énergie d'appoint, ...) et d'un dispositif de recueil des données.



Pour les opérations de PAC sur réseaux d'eaux usées


  • Respect de la réglementation thermique sur les bâtiments,

  • COP machine égal ou supérieur à 4 (mesuré pour les conditions de température prévues, selon la norme européenne EN 14511),

  • Mise en place d'un comptage d'énergie (production d'énergie récupérée des eaux usées, production PAC, consommations auxiliaires, consommations énergie d'appoint, ...) et d'un dispositif de recueil des données.


Article 1 : OBJECTIF DE L’ETUDE



Cette étude de faisabilité a pour but d’apporter au porteur de projet les éléments techniques, économiques et réglementaires leur permettant de se déterminer sur la faisabilité d’une telle opération.


Article 2 : CONTENU DE L’ETUDE



L’étude devra être réalisée en concertation avec le comité de pilotage et comprendra tous les éléments nécessaires pour permettre au maître d’ouvrage de prendre une décision éventuelle d’engagement de travaux. Ces études seront donc de niveau APS (avant projet sommaire).
Le prestataire s’attachera à présenter de manière détaillée sa méthodologie de travail.

Article 3 : COMITE DE PILOTAGE



Les travaux relatifs à la présente étude seront suivis par un comité de pilotage chargé d’orienter et de valider les démarches du bureau d’études.
Il sera constitué :


  • du maître d’ouvrage,




  • d’un représentant de l’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie (ADEME) direction Auvergne,




  • et de toute autre personne ou entité dont le maître d’ouvrage jugera la présence temporaire ou régulière utile.


Article 4 : REUNIONS
Dés signature du contrat, le prestataire retenu présentera au comité de pilotage lors d’une première réunion, son organisme, ses co-traitants et sous-traitants éventuels, les moyens affectés à l’étude, la méthodologie envisagée et le temps consacré à l’étude.
Il est à prévoir ensuite une réunion de restitution avec le comité de pilotage.
A tout moment et à l’initiative du maître d’ouvrage ou du bureau d’études, des réunions de travail pourront être organisées en sus des 2 réunions ci-dessus évoquées.

Article 5 : LIVRABLES
Le bureau d’études remettra 3 documents en version papier et informatique format pdf:

  1. Un rapport détaillé complet comprenant les études réglementaires, les études de sous-sol, les études de dimensionnement de l’installation (partie sous-sol et aérienne) …




  1. Un document synthétique reprenant rigoureusement les points listés en annexe 1. Ce document devra être impérativement rédigé et présenté selon le canevas de l’annexe.




  1. Une synthèse de deux, voire trois pages maximum présentant les principaux éléments de l’étude. Ce document sera rédigé de façon à ce que le Maître d’ouvrage puisse prendre une décision quant à la finalité du projet.

Article 6 : PROPRIETE DES RESULTATS
L’ensemble des résultats de cette étude est la propriété du maître d’ouvrage.

Article 7 : PRESTATAIRES D’ETUDES
Le bureau d’études désignera une personne référante qui assurera les relations avec le maître d’ouvrage.
En cas de sous-traitance, le bureau d’études aura à préciser les coordonnées, la fonction, les références de l’entreprise avec laquelle il souhaite travailler. L’aval du maître d’ouvrage est indispensable avant toute participation d’un sous-traitant.
Le bureau d’études précisera :


  • Le nombre et la qualité des personnes mobilisées par l’étude,

  • Le temps prévisionnel passé par celles-ci pour l’étude en question,

  • Les délais garantis de réalisation,

  • Ses prix de prestations détaillés (prix unitaire, et nombre de jour)

  • Ses références dans des études similaires.



Article 8 : DELAIS DE REALISATION
Le bureau d’études devra se conformer aux délais annoncés au comité de pilotage lors de l’établissement de son devis.
Tout écart devra être préalablement autorisé par le maître d’ouvrage.
















ANNEXE




1 - CADRE DE L’OPERATION




    1. Présentation des principaux intervenants :

(A préciser : identités, coordonnées et contact)


  • Porteur de projet :



  • Ingénierie de surface :



  • Ingénierie de sous-sol



  • Entreprise de forage 

Nous attirons votre attention sur la nécessité, pour le foreur, d’avoir souscrit une assurance décennale. Nous vous invitons donc à apporter une attention toute particulière à ce point.


  • Installateur système de chauffage 


  • Architecte




  • Exploitant




    1. Présentation des caractéristiques générales du projet :




  • Lieu d’implantation (joindre plan cadastral).




  • Description du/des bâtiments concernés :




  • Type de bâtiment(s) :

□ Neuf

□ Existant *

□ Extension *

(*ces deux cas peuvent être cochées simultanément)
Si bâtiment neuf ou nécessitant un permis de construire :

N° permis de construire :

Date de présentation du PC :

Date d’obtention du PC :

Réglementation thermique :




Projet

Référence

Ecart (%)

Ubat










Cep (kWhep/m²)












  • Degré d’occupation des locaux :



  • Etudes énergétiques réalisées :

(Joindre une copie de ces études si elles existent - préfaisabilité, études sous-sol, APS, APD …)


  • Planning prévisionnel de réalisation des travaux :


Commencement d’exécution du chantier global :

Commencement d’exécution du lot chauffage :

Fin d’exécution prévue du lot chauffage :

Fin d’exécution prévue du chantier global :

Mise en service de l’installation :

2 – DESCRIPTION DU PROJET DE PRODUCTION D’EAU CHAUDE



2 – 1 - Description de la solution projetée


  • Description de l'opération :




  • Description du principe de fonctionnement du système :

  • Production de chauffage :




  • Production de rafraîchissement :




  • Production d’eau chaude sanitaire :



2 – 2 - Présentation des déperditions


  • Déperditions en chaud (Watt)





  • Déperditions en froid (Watt) :




  • Puissance à installer :



2 – 3 - Besoins énergétiques :


  • Besoins de chauffage, de froid et d'eau chaude sanitaire par locaux.



Détail des besoins assurés par la PAC.


Détail des besoins assurés par l’appoint.


Dans le cas de bâtiments neufs, fournir le coefficient Ubat global (W/m².°C), Cep projet (kWh/m²).

Dans le cas de bâtiments existant, fournir le bilan des consommations énergétiques des deux dernières années ou le diagnostique énergétique des locaux concernés.
2 – 4 - Caractéristiques des installations de surface
2 – 4 – 1 - Production


  • Caractéristiques des équipements.

  • pompe à chaleur :

Marque :

Modèle :


* COP : Coefficient de Performance donné par le constructeur (rapport de puissances à un point de fonctionnement de la PAC - préciser les régimes de température pris en compte)

** EER : Energy Efficency Ratio (Coefficient d’Efficacité Energétique) ou COP en mode froid (préciser les régimes de température pris en compte)

*** Froid : En cas de Géocooling, l’indiquer clairement


  • L’installation d’appoint :

Type d’énergie :

Puissance :


  • L’installation de production d’eau chaude sanitaire :

Type d’énergie


  • Courbe monotone des consommations et de puissances chauffage appelées sur l’année.


2 – 4 – 2 - Distribution


  • Emetteurs de chaleur :




  • Réseau de chaleur si nécessaire (Préciser la longueur en mètre et le nombre de sous-station) :


2 – 4 - 3 - Régulation
Description du système de régulation et de gestion de l’installation prévue.

2 – 5 - Caractéristiques des installations de captage de l'énergie géothermique

Pour cette partie et dans le cas de la réalisation de forage, il est demandé au prestataire de se rapprocher d’un géologue afin de définir une cartographie précise du sous-sol, laquelle sera confrontée aux résultats du foreur, afin d’obtenir un dimensionnement optimum des forages.
2 – 5 – 1 - Installations avec forages sur aquifère superficiel

  • Autorisation :

Joindre une copie du courrier de la Direction Départementale des Affaires Sociales et Sanitaires DDASS précisant si le projet est situé en périmètre de protection de captages exploités pour la production d’eau destinée à la consommation humaine, et les éventuelles contraintes particulières concernant la protection de ces captages d’eau potable.


  • Forages :




Nombre de forage de production




Nombre de forage de réinjection




Profondeur (m)




Présence d'un échangeur primaire

 Oui

 Non

Distance entre forages (m)




Type de rejet en cas de non réinjection*




* Justifier le type de rejet ainsi retenu


  • Besoins en eau souterraine







Production de chaud

Production de froid

Débit maximum (m3/h)







Débit moyen (m3/.h) correspondant à la durée de fonctionnement annuelle







Durée de fonctionnement annuelle (h/an)







Ecart de température prélèvement/rejet (°C)










  • Relevés puits d’aspiration et de refoulement :

Données à fournir dans l’éventualité ou les puits existent déjà.

S’ils n’y a pas de puits lors de la réalisation de cette étude de faisabilité, ces mesures devront être réalisées par le foreur et intégré dans le rapport de forage.


A

C


B


Puit d’aspiration :
① Profondeur du puit A : ……….… ml
② Profondeur statique de l’eau pompe à l’arrêt B : …….…… ml
③ Profondeur statique de l’eau pompe en marche B : …….…… ml 
④ Mesure du débit Qv : ……..…..m3/h
⑤ Température de l’eau T : ………..…°C
⑥ Qualité de l’eau (faire prélèvement)  Aspect : …………
⑦ Profondeur de la pompe C : ……….… ml

Puit(s) de refoulement :
① Profondeur du puit A : ……….… ml
② Profondeur statique de l’eau pompe à l’arrêt B : …….…… ml
③ Profondeur statique de l’eau pompe en marche C : …….…… ml 


2 – 5 – 1 - Installations avec champ de sondes


Nombre de sondes




Profondeur par sonde (m)




Prévision de sol rencontré




Longueur totale (m) du captage




Type de sonde (simple U, double U, ...)




Diamètre extérieur des tuyaux (mm)




Espacement moyen entre sondes (m)




Puissance d'extraction par m de sonde (W/m)




Ration de consommation annuelle des sondes (kWh/ml)





2 – 5 – 3 - Plan d’implantation des forages :


2 – 6 - Comptage et suivi
Le suivi des performances et des consommations de l’installation se fera comme suit :


  • Contrôle des performances :

    • Compteur électrique sur l’alimentation spécifique des pompes à chaleur ;

    • Compteur électrique sur l’alimentation des équipements annexes à la PAC (pompes, régulation) ;

    • Compteur de calorie sur le circuit sondes géothermales ;

    • Compteur de calorie à la sortie du ballon de stockage pour la mesure de l’énergie utile ;

    • Compteur de calorie sur le circuit d’alimentation du ballon d’eau chaude sanitaire (dans le cas de production partielle de l’ECS par la PAC)

    • Compteur électrique et/ou calorifique pour l’appoint

    • Un ensemble de sondes de température départ retour pour les circuits évaporateurs et condenseurs






  • Suivi des performances :

Description détaillée des moyens qui seront mis en œuvre afin de suivre les performances de l’installation d’une part et pour la transmission de ces informations aux services de l’ADEME (canevas de tableau de suivi à présenter).

2 – 7 - Schéma hydraulique de l’installation

3 – COMPARATIF PROJET géothermique /solution de référence



3 – 1 – Description de la solution de référence
Puissance de la chaudière : kW

Type d’énergie :

Rendement de la chaudière : %

3 – 2 - Comparatif énergétique
3 – 2 – 1 - Chauffage


* Combustibles y compris l'électricité nécessaire au fonctionnement des installations

** Combustibles : Consommations PCI

*** Géothermie : Consommation - consommation électrique pompes ou circulateurs

Production - production d’énergie entrée PAC


  • Détail des calculs :

    • Consommation solution de référence fioul :

Conso fioul = besoins utiles / (rendement distribution x rendement chaudière)


    • Consommation solution PAC :

Conso PAC = besoins utiles / (rendement distribution x COP)
Conso Appoint= besoins utiles / (rendement distribution)

3 – 2 – 2 – Eau chaude sanitaire (ECS)



* Combustibles y compris l'électricité nécessaire au fonctionnement des installations

** Combustibles : Consommations PCI

*** Géothermie : Consommation - consommation électrique pompes ou circulateurs

Production - production d’énergie entrée PAC
3 – 2 – 3 – Rafraîchissement



* Combustibles y compris l'électricité nécessaire au fonctionnement des installations

** Combustibles : Consommations PCI

3 – 3 - Montant prévisionnel des investissements et comparatif
Si la situation de référence considérée est la conservation des installations existantes, il faut prendre en compte les coûts de renouvellement des installations sur la durée de vie du projet.


Joindre les devis

3 – 4 - Bilan annuel prévisionnel et comparatif


P1 : coût de la fourniture du ou des combustibles (électricité, fioul, gaz …).

P’1 : coût de l’électricité utilisée pour le fonctionnement des auxiliaires (pompes, régulation …).

P2 : coût des prestations de conduite, de l’entretien, montant des redevances et frais divers.

P3 : coût de renouvellement des installations
Détail des calculs :
P1 Solution de référence: coût de la fourniture du ou des combustibles (fioul, gaz).
P1 Solution PAC : coût de la fourniture du ou des combustibles (électricité, fioul, gaz …).
P’1 Solution de référence: coût de l’électricité utilisée pour le fonctionnement des auxiliaires (pompes, régulation …).
P’1 Solution PAC: coût de l’électricité utilisée pour le fonctionnement des auxiliaires (pompes, régulation …).

3 – 5 - Données économiques et financières
3 – 5 – 1 - Prix de l’énergie utilisée


Energie

Dénomination du contrat

Coût hors abonnement

(€HT/MWh)

Abonnement (€HT)

Référence (à préciser)










Electricité sans PAC










Electricité avec PAC










Appoint (à préciser)











3 – 5 – 2 - Plan de financement


Origine

Montant

(€HT)

Fonds propres




Emprunt (préciser taux et durée




ADEME




Région




Autre (préciser)




TOTAL






3 – 6 - Bilan environnemental
Evaluation de l’impact sur l’environnement (estimation des gains en kWh/an apportés par la PAC géothermale par rapport au système de référence (gaz ou fioul) et réduction des émissions de CO2 en t/an).





kgCO2/GJ

PCI

(GJ/tonne)

kgCO2/tep (PCI)

gCO2/kWh

Essence

73

44

3 066

264

Gazole/FOD

75

42

3 150

271

Fuel lourd

78

40

3 276

282

Gaz naturel

57

49,6

2 394

206

Kérosène

74

44

3 108

267

Charbon

95

26

3 990

343

GPL

64

46

2 688

231

Déchets ménagers

41,3

8,8

1734,6

149

Source : MEDD, questionnaire de déclaration annuelle des émissions polluantes 2005

des installations classées soumises à autorisation
3 – 7- BILAN ECONOMIQUE (A établir en partenariat étroit avec les services de l’ADEME).
La détermination de l'aide résulte d'une analyse économique du projet réalisée en tenant compte des critères suivants :


  • le coût de la chaleur issue de l'installation de géothermie doit être inférieur d’au moins 5 % du coût de la chaleur produite par l’installation de référence,

  • respect des règles de l'encadrement européen des aides publiques pour la protection de l'environnement.


Cette analyse économique du projet doit utiliser :

- des indicateurs économiques classiques (Valeur Actualisée Nette, Temps de Retour sur Investissement, Taux de rentabilité interne). Pour faciliter la compréhension par les maîtres d’ouvrage, le résultat de cette analyse économique sera exprimé en temps de retour actualisé, c'est-à-dire le temps nécessaire pour compenser l’investissement par les économies en tenant compte des coûts de fonctionnement et des coûts d’accès aux capitaux.

- des valeurs standard pour les paramètres clefs (dont : taux d'actualisation, scénario d'évolution des prix des énergies).
Si l'analyse économique est basée sur des valeurs différentes, ce choix doit être justifié.

Le premier objectif de cette analyse est d’écarter les projets n’ayant pas besoin d’aide publique ou trop éloigné de la rentabilité économique.

L’analyse se fait donc hors aide publique dans un premier temps, puis avec.




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