Chaudières collectives : ce qu'il faut savoir sur leur remplacement par des pompes à chaleur

En chaufferie collective, le potentiel de chaudières pouvant être remplacées par des pompes à chaleur est estimé à plusieurs centaines de milliers sur le marché français. Premièrement, il faut calculer la puissance électrique nécessaire et vérifier le coût de mise à disposition.

Une pompe à chaleur fonctionne à l’électricité. La puissance électrique qui lui est nécessaire varie en fonction de sa technologie – eau/eau, air/eau, géothermie, etc. – mais atteint plusieurs centaines de fois la puissance électrique appelée par une chaudière en chaufferie.

Par exemple, pour son fonctionnement – brûleur, régulation, ventilateur d’extraction –, une chaudière gaz au sol de 120 kW appelle entre 120 et 500 W de puissance électrique. Ce sera environ 800 fois plus pour une PAC air/eau de 120 kW de puissance nominale.

Combien de chaufferies convertibles en France ?

Pour évaluer le marché de la conversion des chaufferies gaz et fioul en PAC, il n’existe aucune publication sur le nombre de chaufferies collectives en France. Il faut se livrer à une approche délicate et forcément très approximative pour parvenir à une estimation.

Au 1er janvier 2024, selon l’INSEE (Institut national de la statistique et des études économiques), la France compte 38,2 millions de logements, dont 18 % sont équipés d’un chauffage collectif, soit 6.876.000 logements chauffés au fioul, au gaz ou raccordés à des réseaux de chaleur, ainsi qu’à un petit nombre de chaufferies bois. Ces logements collectifs se répartissent entre 800.000 copropriétés, dont environ 640.000 en chauffage collectif, et 4,3 millions de logements dans le parc social, dont environ 2,5 millions en chauffage collectif.

En ce qui concerne le logement social, le SDES (Statistique publique de l’énergie, des transports, du logement et de l’environnement) estime entre 40 et 70 le nombre moyen de logements par immeuble collectif, soit entre 62.500 et 35.700 immeubles de logements sociaux en chauffage collectif. Ce qui donnerait un potentiel très approximatif de 670.000 chaufferies collectives au gaz ou au fioul qui pourraient être raccordées au chauffage urbain ou équipées de pompes à chaleur collectives.

À puissance nominale égale, une chaufferie gaz ou fioul utilise une puissance électrique environ 800 fois inférieure à celle d’une chaufferie à base de pompes à chaleur. © Frisquet

Quelle puissance électrique pour convertir les chaufferies existantes ?

Toujours selon l’INSEE, la puissance thermique des chaufferies collectives varie entre 70 et 300 kW en moyenne pour les copropriétés, et entre 500 kW et 2 MW pour les bâtiments plus importants, dont les ensembles HLM.

Pour des PAC eau/eau ou géothermie, la puissance nominale à installer est identique à la puissance à fournir en chaleur et se traduit par une puissance électrique appelée d’environ 17,5 kWél si l’on considère un COP de 4 et pour une puissance thermique à fournir de 70 kWth ; de 75 kWél pour une puissance thermique de 300 kWth ; de 125 kWél pour 500 kWth ; et de 500 kWél pour 2 MWth.

L’évaluation est plus sévère pour les PAC air/eau, dont le COP baisse en fonction de la température extérieure de l’air. Si l’on veut couvrir la totalité des besoins de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire avec des PAC air/eau, il faut retenir un COP de 1 seulement, soit celui qui est atteint par les températures extérieures inférieures à -4 ou -5 °C.

Parmi les meilleures PAC air/eau disponibles en France, la Vitocal 300-A monobloc air/eau de Viessmann au R407C atteint 55,8 kW de puissance nominale, mais seulement 38,1 kW par -7 °C à l’extérieur, soit un COP de 1,4 encore très honorable. © Viessmann

Il s'agit donc de puissances électriques importantes. Par conséquent, la première chose à faire lorsque l’on envisage de remplacer des chaudières en chaufferie par des pompes à chaleur est de vérifier la puissance électrique disponible.

Pour une chaufferie de 500 kWth, il faudra une puissance électrique appelée de 500 kW si l’on veut couvrir la totalité des besoins à l’aide de PAC air/eau, par exemple.

Sur ce thème, l’AFPAC (Association française pour la pompe à chaleur) a rédigé avec Enedis la brochure "Raccordement électrique des PAC collectives en résidentiel collectif". Ce guide technique est disponible sur le site du CEPAC (Centre d’expertise de la pompe à chaleur).

Six configurations de raccordement selon la puissance électrique

Ce document souligne tout d’abord que la puissance de raccordement demandée, doit toujours être supérieure à la puissance des PAC nécessaires. Par exemple, pour une puissance appelée par les PAC de 50 kVA (40 kW avec un facteur de puissance cosinus Φ = 0,8), le document recommande un raccordement électrique de 60 KVA (48 kW).

Second rappel, à partir d’une puissance souscrite supérieure ou égale à 36 kVA, le raccordement s’effectue obligatoirement en triphasé. Ensuite, il faut demander un devis à Enedis. Le guide rappelle qu’il est important de bien comprendre le périmètre pris en compte dans le devis proposé par le gestionnaire du réseau de distribution d'électricité pour en déduire la nature et le coût des travaux annexes qui seront à la charge du demandeur.

Enfin, une partie du montant du devis Enedis sera couvert par le taux de réfaction – la part des coûts de raccordement couverte par le TURPE (Tarif d’utilisation du réseau public) – qui vient en déduction. Par exemple, un devis de 10.000 € HT avec un taux de réfaction de 40 % revient à une dépense de 6.000 € HT pour le demandeur. Le guide de l’AFPAC énumère ainsi six configurations de raccordement différentes et précise leurs coûts.

Dès que le raccordement électrique des PAC collectives requiert une puissance électrique supérieure à 120 kVA, il peut être nécessaire de renforcer le poste de distribution publique le plus proche, voire de créer un poste client. Ce qui entraîne des délais et des coûts importants. © EPI

Les trois premiers cas concernent les puissances de raccordement des PAC ≤ 120 kVA avec des puissances totales (PAC + puissance existantes) ≤ 120 kVA. Le premier cas concerne une puissance demandée inférieure à la puissance du compteur existant : le coût est nul. Le second cas porte sur un raccordement en pied de colonne, avec des ouvrages en amont suffisamment dimensionnés, une faible augmentation de puissance et une puissance de raccordement inférieure à 36 kVA : le coût est alors de 3.000 à 8.000 € HT.

Troisième cas, pour des puissances comprises entre 36 et 120 kVA : raccordement sur le CCPC (coupe-circuit principal collectif), toujours si les réseaux en amont sont suffisants : entre 4.000 et 10.000 € HT. Le quatrième cas, toujours pour des puissances comprises entre 36 et 120 kVA, requiert la création d’une nouvelle liaison de raccordement (LR) entre le réseau de distribution publique et un coupe-circuit principal individuel (CCPI) qui n’alimentera que la ou les pompes à chaleur collectives : le coût se situe alors entre 10.000 et 15.000 € HT.

Le cinquième cas porte sur des puissances de raccordement comprises entre 120 et 250 kVA et implique le raccordement direct de l’installation de PAC collectives sur le poste de distribution public HTA/BT le plus proche. Le coût monte à 20.000, voire 30.000 € HT avec une extension de réseau BT limitée à 100 m. Sixième cas, la puissance de raccordement demandée dépasse 250 kVA et il faut créer un poste client HTA/BT spécialement pour l’installation de PAC collectives : le coût est ici évalué par Enedis entre 50.000 et 120.000 € HT.

Dans tous les cas, le guide AFPAC préconise de demander un devis à Enedis dès que la puissance électrique nécessaire est calculée, voire de passer tout de suite à une DAR (demande anticipée de raccordement). Le guide rappelle également que le meilleur moyen de modérer la puissance électrique nécessaire est d’effectuer une rénovation globale du bâtiment, avec isolation thermique, afin de baisser les besoins de chauffage, voire de songer à une installation hybride (PAC + chaudière gaz) dans laquelle la chaudière couvre les besoins de pointe. Cette dernière solution n’est cependant plus encouragée par les aides publiques disponibles.