Rénovation d’une PPE en Valais

Auteur·rice·s

Dorsan Lepour

François Maréchal

Date de publication

27 mars 2025

Liste d’actions

  1. Audit bâtiment
    • 26.02.2024 : Certificat énergétique cantonal des bâtiments (CECB+)
  2. Étude énergétique REHO
  3. Discussion des modèles de financement pour la PPE
    • Offre OIKEN
    • Offre des banques
    • Subsides
    • Contrat de la PPE
    • Comment transformer un coût d’achat de combustible en un prix de chauffage ? Comment partager les revenus solaires ?

Résumé de l’audit CECB+

État actuel du bâtiment

Mesures proposées

Enveloppe du bâtiment

CECB+ Mesures d’assainissement : enveloppe du bâtiment

Production de chaleur

CECB+ Mesures d’assainissement : production de chaleur

Panneaux photovoltaïques

CECB+ Installation de panneaux solaires photovoltaïques

Étude énergétique REHO

Outils

Cette étude propose une analyse énergétique d’une PPE située à Sion. Les données et résultats présentés ci-dessous ont été générés à l’aide des outils QBuildings* et Renewable Energy Hub Optimizer (REHO), développés au sein du laboratoire Industrial Process and Energy Systems Engineering (IPESE) de l’EPFL.

Données d’entrée

Bâtiment étudié

  • Année de construction : 1982.
  • 1396 [m²] de surface énergétique de référence (= SRE). Cela correspond à la surface de sol chauffée des 10 logements enregistrés dans le Registre fédéral des bâtiments et des logements (118+138+205+137+120+180+70+128+180+120 = 1396 [m²]).
  • 24 résidents.
  • Conductivité actuelle de l’enveloppe thermique de 1.8 [W/K/m²] (exprimé par rapport à la SRE).
    • Cette valeur a été déterminée à partir de la consommation de mazout du bâtiment pour l’année 2021 : 21’784 [L] (ce qui représente 243.24 MWh de mazout).
  • Température de consigne pour le confort thermique : 21 [°C].
  • Températures du circuit de chauffage : 65-50 [°C] pour la chaudière à mazout, et 50-40 [°C] pour la pompe à chaleur géothermique.
  • La surface disponible en toiture pour l’installation de panneaux solaires est de 465 [m²]. Cette surface est estimée à partir des données Sonnendach, en extrayant de la surface totale de toit du bâtiment étudié celle avec une très bonne aptitude à la production photovoltaïque. L’irradiance solaire reçue par cette surface de toiture est de 626.25 [MWh/an], soit 1346 [kWh/m²/an].
  • Suivant un raisonnement analogue, la surface disponible pour l’installation de panneaux solaires en façade est de 116 [m²], et l’irradiance solaire reçue est de 220.1 [MWh/an].

Annualisation des coûts

L’optimisation est basée sur un investissement réalisé à partir d’un emprunt bancaire réalisé sur une période de \(n\) années (ce qui correspond à la durée de vie des équipements) avec un taux d’intérêt \(i\) spécifié. Le facteur d’annualisation peut donc s’exprimer comme :

\[\tau = i*\frac{(1+i)^n}{(1+i)^n-1}\]

Avec les valeurs de 25 ans et 2.0%, cela donne un facteur d’annualisation de 5.12%.

Scénarios énergétiques comparés

Les différentes configurations énergétiques étudiées sont :

  1. Chaudière : un système basé sur une chaudière à mazout pour le chauffage.
  2. PAC : l’installation d’une pompe à chaleur sol/eau avec sondes géothermiques.
  3. + PV : en plus de cela, installation de panneaux solaires sur la toiture.
  4. + PV façade : en plus de cela, installation de panneaux solaires sur la façade sud.
  5. + Isolation : en plus de cela, rénovation de l’entièreté de l’enveloppe thermique du bâtiment (fenêtres, toiture, façade).

Météo

Sur la période 2005-2024 la température minimale enregistrée à Sion était de -15.1 [°C], la température maximale de 37.5 [°C], et la température moyenne annuelle de 11.18 [°C].

Une année type représentative est présentée ci-dessous.

Prix des ressources

Les prix utilisés pour l’électricité correspondent à ceux annoncés par Oiken pour l’année 2025 (Oiken - Tarifs 2024 Particuliers).

Le prix du mazout est très volatile. Il a varié entre 69.90 [CHF/100L] et 193.16 [CHF/100L] entre janvier 2021 et avril 2024 (Migrol - Evolution des prix du mazout). Le prix utilisé dans le modèle fait la moyenne sur les trois dernières années. La valeur utilisée est donc de 1.0938 [CHF/L], soit 0.1087 [CHF/kWh].

Table 1: Prix des ressources
  Prix [cts/kWh] Impact environnemental [kgCO₂/kWh]
Mazout 10.87 0.28
Électricité (achat) 25.63 0.13
Électricité (vente) 11.20 0.13

Prix des équipements

Le coût associé aux équipements est calculé selon une méthode de linéarisation (cf. documentation REHO > Model > Building-level constraints.

Sauf indication contraire, les valeurs utilisées sont disponibles dans REHO > Appendix > Units, et comprennent le montage et l’installation des équipements.

En particulier, l’équipement “Pompe à chaleur géothermique” inclut une PAC sol/eau, ainsi que les sondes géothermiques nécessaires (max 50 W/m de chaleur extraite du sol, et 84 CHF/m, soit 1’680 CHF/kWₜₕ).

Table 2: Coûts des équipements
  Coût fixe Coût variable Unité
Chaudière à mazout 5'000 175 CHF/kWₜₕ
Chauffage électrique 1'000 50 CHF/kWₜₕ
PAC sol/eau 37'500 300 CHF/kWₜₕ
Sondes géothermiques 12'000 1'680 CHF/kWₜₕ
Panneaux photovoltaïques 10'000 1'300 CHF/kWₚ
Ballon d'eau chaude 2'000 2 CHF/L

Subsides

Programmes de promotion / Aides financières dans le domaine de l’énergie

Résultats

Taille des équipements

Table 3: Taille des équipements
  Chaudière PAC + PV + PV façade + Isolation
Chaudière à mazout [kW] 64.92 0.00 0.00 0.00 0.00
Pompe à chaleur, géothermie [kW] 0.00 58.39 55.85 55.43 26.73
Chauffage électrique ECS [kW] 0.00 1.17 1.17 1.17 1.17
Chauffage électrique SH [kW] 0.00 11.70 14.20 15.37 10.79
Panneaux photovoltaïques [kW] 0.00 0.00 93.00 116.20 116.20
Ballon d'eau ECS [L] 250.19 404.56 609.98 609.98 609.98
Ballon d'eau SH [L] 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Performance

Performance économique

Note

Performance économique [CHF/an], avec les paramètres : prix du mazout 1.09 [CHF/L], achat électricité 25.63 [cts/kWh], vente électricité 11.2 [cts/kWh], taux d’intérêt 2.0 %, projet de 25 ans.

Table 4: Coûts d'investissements initiaux [CHF]
    Chaudière PAC + PV + PV façade + Isolation
Équipements Chaudière à mazout 16'361 0 0 0 0
Pompe à chaleur, géothermie 0 175'119 170'080 169'251 112'417
Chauffage électrique (ECS) 0 2'117 2'117 2'117 2'117
Chauffage électrique 0 1'585 1'710 1'769 1'539
Panneaux photovoltaïques 0 0 130'900 161'060 161'060
Ballon d'eau (ECS) 2'500 2'809 3'220 3'220 3'220
Ballon d'eau (chauffage) 0 0 0 0 0
Isolation 0 0 0 0 236'884
TOTAL 18'861 181'630 308'027 337'417 517'237
Subventions IP-06 - PAC sol/eau >70kW 0 69'800 69'800 69'800 34'743
Panneaux photovoltaïques 0 0 22'253 27'380 27'380
M1 + M2 + M3 - Isolation toiture et façades 0 0 0 0 71'065
TOTAL NET 18'861 111'830 215'974 240'237 384'048
Table 5: Coûts opérationnels annuels [CHF/an]
      Chaudière PAC + PV + PV façade + Isolation
Énergie Flux Usage          
Mazout Achat Chauffage 26'864 0 0 0 0
Électricité Achat Chauffage 0 14'929 5'563 5'166 218
Domestique 6'901 6'901 6'901 6'901 6'901
Vente -0 -0 -10'241 -13'691 -14'997
TOTAL 33'764 21'830 2'222 -1'624 -7'878

Performance environnementale

Note

Performance environnementale [kgCO₂/an], avec les paramètres : prix du mazout 1.09 [CHF/L], achat électricité 25.63 [cts/kWh], vente électricité 11.2 [cts/kWh], taux d’intérêt 2.0 %, projet de 25 ans.

Table 6: Émissions carbone liées à l'installation des équipements [kgCO₂]
  Chaudière PAC + PV + PV façade + Isolation
Chaudière à mazout 1'436 0 0 0 0
Pompe à chaleur, géothermie 0 8'440 8'344 8'329 7'252
Chauffage électrique (ECS) 0 257 257 257 257
Chauffage électrique 0 198 214 221 192
Panneaux photovoltaïques 0 0 77'667 97'000 97'000
Ballon d'eau (ECS) 563 756 1'012 1'012 1'012
Ballon d'eau (chauffage) 0 0 0 0 0
Isolation 0 0 0 0 5'305
TOTAL 1'999 9'651 87'494 106'819 111'018

Impact sociétal

En prenant comme coût social du carbone émis une valeur de 400 CHF/tCO₂.

Note

Impact sociétal [CHF/an], avec les paramètres : prix du mazout 1.09 [CHF/L], achat électricité 25.63 [cts/kWh], vente électricité 11.2 [cts/kWh], taux d’intérêt 2.0 %, projet de 25 ans.

Coûts & Revenus annualisés

Note

Coûts & Revenus [CHF/an], avec les paramètres : prix du mazout 1.09 [CHF/L], achat électricité 25.63 [cts/kWh], vente électricité 11.2 [cts/kWh], taux d’intérêt 2.0 %, projet de 25 ans.

Scénarios

Un diagramme de Sankey permet de visualiser les flux énergétiques annuels au sein d’un bâtiment :

  • L’énergie importée (Mazout, Électricité - achat) ou produite localement (Panneaux solaires) peut se lire à gauche.
  • La demande finale en énergie du bâtiment peut se lire à droite du diagramme : Électricité domestique, Chauffage, Eau chaude sanitaire.
  • Entre ces deux extrémités, se trouvent les différentes technologies de conversion (Chaudière à mazout, Pompe à chaleur, Chauffage électrique) et de stockage d’énergie (Ballon d’eau chaude).

1. Chaudière

Table 7: Bilan annuel (Chaudière) [MWh]
Source Destination MWh
Électricité (import) Électricité consommée 26.92
Électricité consommée Électricité domestique 26.92
Panneaux photovoltaïques Électricité consommée 0.00
Panneaux photovoltaïques Électricité (export) 0.00
Mazout (import) Chaudière à mazout 247.14
Chaudière à mazout Eau chaude sanitaire 14.26
Chaudière à mazout Chauffage 208.16

2. PAC

Table 8: Bilan annuel (PAC) [MWh]
Source Destination MWh
Électricité (import) Électricité consommée 85.17
Électricité consommée Électricité domestique 26.92
Panneaux photovoltaïques Électricité consommée 0.00
Panneaux photovoltaïques Électricité (export) 0.00
Électricité consommée Chauffage électrique (ECS) 1.54
Chauffage électrique (ECS) Eau chaude sanitaire 1.51
Électricité consommée Chauffage électrique 1.68
Chauffage électrique Chauffage 1.64
Électricité consommée Pompe à chaleur, géothermie 55.04
Pompe à chaleur, géothermie Eau chaude sanitaire 12.82
Pompe à chaleur, géothermie Chauffage 209.32

3. + PV

Table 9: Bilan annuel (+ PV) [MWh]
Source Destination MWh
Électricité (import) Électricité consommée 48.63
Électricité consommée Électricité domestique 26.92
Panneaux photovoltaïques Électricité consommée 39.51
Panneaux photovoltaïques Électricité (export) 91.44
Électricité consommée Chauffage électrique (ECS) 1.56
Chauffage électrique (ECS) Eau chaude sanitaire 1.53
Électricité consommée Chauffage électrique 2.29
Chauffage électrique Chauffage 2.24
Électricité consommée Pompe à chaleur, géothermie 57.37
Pompe à chaleur, géothermie Eau chaude sanitaire 12.91
Pompe à chaleur, géothermie Chauffage 213.13

4. + PV façade

Table 10: Bilan annuel (+ PV façade) [MWh]
Source Destination MWh
Électricité (import) Électricité consommée 47.08
Électricité consommée Électricité domestique 26.92
Panneaux photovoltaïques Électricité consommée 41.37
Panneaux photovoltaïques Électricité (export) 122.25
Électricité consommée Chauffage électrique (ECS) 1.55
Chauffage électrique (ECS) Eau chaude sanitaire 1.52
Électricité consommée Chauffage électrique 2.40
Chauffage électrique Chauffage 2.35
Électricité consommée Pompe à chaleur, géothermie 57.58
Pompe à chaleur, géothermie Eau chaude sanitaire 12.92
Pompe à chaleur, géothermie Chauffage 213.04

5. + Isolation

Table 11: Bilan annuel (+ Isolation) [MWh]
Source Destination MWh
Électricité (import) Électricité consommée 27.77
Électricité consommée Électricité domestique 26.92
Panneaux photovoltaïques Électricité consommée 29.72
Panneaux photovoltaïques Électricité (export) 133.90
Électricité consommée Chauffage électrique (ECS) 1.53
Chauffage électrique (ECS) Eau chaude sanitaire 1.50
Électricité consommée Chauffage électrique 1.32
Chauffage électrique Chauffage 1.29
Électricité consommée Pompe à chaleur, géothermie 27.72
Pompe à chaleur, géothermie Eau chaude sanitaire 12.91
Pompe à chaleur, géothermie Chauffage 93.35