BAR-TH-178 : la géothermie en copropriété vaut de 64 700 à 185 700 kWh cumac par appartement

Une pompe à chaleur déplace de la chaleur d’une source froide vers le circuit de chauffage, et son rendement dépend de l’écart de température entre les deux : plus la source est chaude et stable, moins le compresseur travaille pour produire un kilowattheure. À quelques mètres de profondeur, le sol ne suit plus les saisons et reste proche de la moyenne annuelle du lieu : une nappe superficielle tourne autour de dix degrés toute l’année, un champ de sondes à cent mètres aussi.

Le soir de janvier où l’immeuble a le plus besoin de chaleur, une PAC air/eau voit l’air à son plus froid, son évaporateur givre et son rendement s’effondre. La PAC géothermique voit toujours sa source à la même température. C’est cette stabilité de la source que traduisent les seuils de la fiche : Etas d’au moins 111 % jusqu’à 400 kW, COP d’au moins 4 au-delà.

Le captage est la partie coûteuse et invisible. Sur sondes, on fore des puits verticaux où l’on descend des tubes en U parcourus par de l’eau glycolée, qui remonte réchauffée de quelques degrés et cède cette chaleur à l’évaporateur. Sur nappe, on pompe l’eau souterraine dans un puits de production et on la réinjecte à l’aval après lui avoir pris ses calories : l’eau est plus chaude que le fluide des sondes, d’où un rendement supérieur, mais il faut un aquifère exploitable et un dossier sous-sol plus lourd. Le même captage peut rafraîchir l’immeuble l’été par geocooling, sans compresseur, et le sol réchauffé se recharge pour l’hiver.

Le bénéficiaire est le maître d’ouvrage d’un immeuble résidentiel collectif existant : syndicat de copropriétaires, bailleur social, propriétaire d’un immeuble entier. La fiche parle de la raison sociale du bénéficiaire, donc de personnes morales. Les appartements comptés sont ceux dont les émetteurs sont alimentés par la ou les PAC du système : si seule une partie des logements est raccordée, seule cette partie compte.

Côté professionnels, la fiche est exigeante sur les études et silencieuse sur l’installateur. L’étude des ressources géothermiques revient à un titulaire du RGE Etudes OPQIBI 10.07 ou d’une qualification équivalente ; l’ingénierie de conception ou de réalisation à un titulaire du RGE Etudes OPQIBI 20.13, maîtrise d’œuvre des installations géothermiques, ou équivalent. Pour la pose, la fiche demande seulement un professionnel : le foreur et le chauffagiste ne sont soumis à aucun RGE au titre de la fiche, mais ils signent l’étude de dimensionnement et produisent le DOE et le rapport de fin de forage.

Comme pour toute opération CEE, le mandataire ou l’obligé qui valorise les certificats doit être intervenu au plus tard le jour de l’engagement, en pratique avant la signature du marché. Sur une géothermie collective, l’engagement arrive après des mois d’études et de votes en assemblée générale : c’est pendant cette phase que le partenaire CEE se choisit.

Le montant en kWh cumac est le produit de trois termes : un forfait par appartement lu dans le barème, le nombre N d’appartements chauffés par le système, et un facteur R. Le forfait dépend de la classe de performance de la PAC, de la zone climatique et de l’usage, chauffage seul ou chauffage et ECS.

Jusqu’à 400 kW de puissance thermique nominale, la PAC est classée par son Etas au sens du règlement 813/2013, en cinq tranches : 111 à 126 %, 126 à 150 %, 150 à 175 %, 175 à 190 %, 190 % et plus. Au-delà de 400 kW, la fiche bascule sur le COP mesuré selon EN 14511-2, en quatre tranches : 4 à 4,5, 4,5 à 5, 5 à 5,5, 5,5 et plus.

Un détail de lecture pèse lourd : l’Etas à retenir est celui de l’application réelle. En chauffage seul sur plancher, plafond ou mur chauffant ou sur ventilo-convecteurs à eau, la PAC est réputée basse température et c’est l’Etas à 35 °C qui compte. Dans tous les autres cas, radiateurs, émetteurs mixtes, radiateurs dits basse température à 45 °C, et dès que la PAC produit aussi l’ECS, elle est réputée moyenne ou haute température et c’est l’Etas à 55 °C, toujours plus faible. Sur nappe on prend l’Etas pour une source à 10/7 °C, sur sondes celui pour une source à 0/-3 °C. Une même machine change donc de ligne du barème selon l’immeuble où on la pose.

Le facteur R protège le barème des PAC symboliques. Si la puissance thermique nominale des PAC installées atteint 40 % de la puissance utile de la chaufferie après travaux, R vaut 1. En dessous, R est le rapport entre la puissance des PAC et celle de la chaufferie, qui additionne tous les générateurs présents après travaux, PAC comprise, hors équipements de secours. Enfin, si plusieurs PAC de classes différentes composent le système, le forfait retenu pour tous les appartements est celui de la PAC la moins bien classée.

Trois ordres de grandeur d’abord. Entre la case la plus basse, 64 700 kWh cumac, et la plus haute, 185 700, le rapport est d’environ 2,9. En chauffage seul dans la première tranche d’Etas, H3 vaut un peu moins de 60 % de H1 ; en H1, ajouter l’ECS ajoute environ 45 % au forfait ; passer de la première à la dernière tranche d’Etas n’ajoute que 16 %.

Premier cas. Une copropriété de 40 appartements à Lyon, zone H1, chauffée par plancher chauffant, remplace sa chaudière par un champ de sondes et une PAC eau glycolée/eau de 180 kW, chauffage seul. Émetteur basse température, donc Etas à 35 °C pour une source à 0/-3 °C : 160 %, tranche 150 à 175 %. La PAC est seule en chaufferie, R vaut 1. Montant : 120 300 × 40 = 4 812 000 kWh cumac.

Deuxième cas, le même immeuble, mais la PAC produira aussi l’eau chaude sanitaire. Elle est alors réputée moyenne ou haute température et c’est l’Etas à 55 °C qui compte : la même machine affiche 130 %, tranche 126 à 150 %. On descend d’une ligne mais on change de colonne : 167 100 × 40 = 6 684 000 kWh cumac. Perdre une tranche d’Etas coûte moins que ne rapporte la colonne ECS.

Troisième cas, une résidence de bailleur social à Bordeaux, zone H2, 120 appartements, sur nappe. La PAC eau/eau fait 600 kW, on passe au barème COP : mesuré selon EN 14511-2 en régime 10/7 °C et 30/35 °C, il vaut 4,8, tranche 4,5 à 5. Chauffage et ECS, la chaufferie ne garde qu’une chaudière de secours, exclue du calcul de R, qui vaut 1. Montant : 154 600 × 120 = 18 552 000 kWh cumac.

Quatrième cas, celui du facteur R. Une copropriété de 60 appartements à Marseille, zone H3, chauffée par radiateurs, garde sa chaudière gaz de 350 kW et lui adjoint une PAC sur sondes de 150 kW en base. Radiateurs, donc Etas à 55 °C : 115 %, première tranche, forfait 64 700. La puissance utile après travaux est de 350 + 150 = 500 kW ; la PAC en représente 30 %, sous le seuil de 40 %. R vaut 0,30 et le montant tombe à 64 700 × 60 × 0,30 = 1 164 600 kWh cumac. Avec une PAC de 200 kW et une chaudière de 300 kW, R serait passé à 1 et le montant à 64 700 × 60 = 3 882 000 kWh cumac. Le seuil est une falaise, pas une pente.

Les seuils de performance sont la première porte. Jusqu’à 400 kW, l’Etas doit atteindre 111 % en application moyenne ou haute température et 126 % en application basse température, pour la PAC seule, hors régulation. Conséquence que le barème ne montre pas : une PAC basse température dont l’Etas à 35 °C serait de 120 % tombe dans la première tranche du tableau, mais n’est pas éligible, puisque le seuil de son application est 126 %. Au-delà de 400 kW, le COP selon EN 14511-2 doit atteindre 4 sur sondes et 4,5 sur nappe. Si le système refroidit, l’EER doit atteindre 3,6 en rafraîchissement actif et le SEER dépasser 20 sur sondes ou 14 sur aquifère en geocooling. Si un système déporté permet à la PAC de produire l’ECS, la régulation doit prioriser la PAC pour cette production.

La pièce maîtresse est l’étude préalable de dimensionnement, datée et signée par les entreprises en charge des travaux, remise au bénéficiaire à l’engagement et actualisée si besoin à l’achèvement ; le système installé doit lui être conforme. Ses treize rubriques, de a) à m), reprennent le classique d’une note de dimensionnement, besoins, déperditions à la température de base, puissance fournie par la PAC, équipements avec Etas ou COP, générateurs conservés, taux de couverture annuel, et y ajoutent deux rubriques propres à la géothermie : la caractérisation de la ressource, avec le contexte réglementaire sous-sol, les forages voisins recensés dans la banque BSS et la coupe géologique prévisionnelle, et les caractéristiques de l’échangeur, du nombre de forages et du débit de pointe sur nappe au nombre de sondes, au linéaire, à la puissance prélevée en W par mètre et aux heures équivalentes sur sondes.

La preuve de réalisation, en pratique la facture, décrit le système complet, captage et régulation compris, et pour chaque PAC la marque, la référence, l’usage, le type, l’application basse, moyenne ou haute température, la puissance nominale aux conditions de la fiche et l’Etas ou le COP. À défaut, elle mentionne au moins la PAC avec marque et référence, complétée par un document du fabricant ou d’un organisme accrédité. Les pièces spécifiques sont les deux décisions de qualification RGE Etudes, l’étude de dimensionnement, le DOE du foreur, le rapport de fin de forage et, en cas d’aide à l’investissement de l’ADEME, la notification du contrat de financement.

Avec des montants en millions de kWh cumac pour un seul immeuble, un dossier BAR-TH-178 est regardé pièce par pièce. L’erreur la plus fréquente porte sur l’Etas retenu. Reprenons la copropriété lyonnaise avec ECS : si le dossier reprend l’Etas à 35 °C de 160 % au lieu de l’Etas à 55 °C de 130 %, il déclare 174 800 × 40 = 6 992 000 kWh cumac au lieu de 167 100 × 40 = 6 684 000, soit 308 000 de trop. La deuxième porte sur R : déclarer la chaudière conservée en secours alors qu’elle assure la pointe fait passer R de 0,30 à 1 dans le cas marseillais, et triple le montant sans fondement.

Le bon ordre : choisir le partenaire CEE avant tout engagement, confier l’étude des ressources à un bureau OPQIBI 10.07 et la maîtrise d’œuvre à un bureau OPQIBI 20.13, décider la part géothermique avec le seuil de 40 % en tête, fixer l’Etas ou le COP au régime que la fiche impose pour les émetteurs et le captage réels, puis inscrire le DOE et le rapport de fin de forage dans le marché du foreur. Quand ces points sont calés, le calcul tient en une multiplication et le dossier passe.

• Bâtiment hors champ : maison individuelle, logement neuf, tertiaire, ou immeuble lié à un réseau de chaleur ou de froid ou à une boucle d’eau tempérée géothermique.
• Système incomplet ou hors objet : PAC sans régulation d’ensemble, moins de 30 kW au total, ou système dédié à la seule ECS.
• Etas lu à la mauvaise température : 35 °C alors qu’il y a des radiateurs ou de l’ECS, ou Etas pour une source à 10/7 °C alors que le captage est sur sondes.
• PAC basse température dont l’Etas à 35 °C est compris entre 111 et 126 % : présente dans le barème, mais sous le seuil de son application.
• Facteur R mal calculé : chaudière conservée déclarée en secours alors qu’elle chauffe, ou plusieurs PAC de classes différentes valorisées chacune à son forfait au lieu du plus faible.
• Qualifications : un seul bureau d’études sans les deux signes OPQIBI, ou décisions de qualification non jointes.
• Étude de dimensionnement sans caractérisation du sous-sol ni coupe géologique, ou DOE et rapport de fin de forage absents.
• Partenaire CEE intervenu après la signature du marché : le rôle actif et incitatif doit être établi au plus tard le jour de l’engagement.