Faisabilité d’une récupération de chaleur fatale, atelier Dufour Yachts

Le chantier naval Dufour Yachts fait construire, dans la zone industrielle de Périgny, un atelier neuf destiné à la fabrication des coques et des ponts en composite, sur un projet conduit par l’agence Sébastien Pellereau. En octobre 2025, l’entreprise nous a commandé en contrat direct une étude de faisabilité sur un point précis : la chaleur que ce bâtiment s’apprête à rejeter, et ce qu’il serait possible d’en reprendre.

L’enjeu : une chaleur perdue par obligation

Le procédé d’infusion employé pour les coques dégage des composés organiques volatils. Les prescriptions de la CARSAT, la caisse d’assurance retraite et de la santé au travail, fixent en conséquence un renouvellement d’air de 38 000 m³/h dans l’atelier et imposent un fonctionnement en tout air neuf : l’air extrait ne doit à aucun moment entrer en contact avec l’air soufflé. Aucun recyclage n’est possible.

La conséquence est arithmétique. Toute l’énergie dépensée pour porter cet air à température est ensuite rejetée dehors. Ce n’est pas un défaut de conception que l’on pourrait corriger : c’est la contrepartie d’une obligation sanitaire, et c’est ce que les dispositifs d’aide publique appellent une chaleur fatale. La distinction commande la suite : sur une ventilation de confort, on réduit le débit ; ici, le débit est imposé, et il ne reste qu’à récupérer.

Notre mission portait sur la seule zone du process, en deux temps : calculer d’abord ce que coûte le chauffage de ce flux, établir ensuite la faisabilité de sa récupération, en suivant le cahier des charges type publié par l’ADEME, l’Agence de la transition écologique. L’entreprise s’est par ailleurs engagée dans un plan de décarbonation, qui donne son cadre à l’opération.

Le calcul : 4 500 heures de chauffe

Un bâtiment neuf n’a pas d’historique de consommation. Il n’y a rien à relever, tout est à calculer — l’inverse du calcul de charges de l’École des douanes, où le dimensionnement partait d’un relevé de parois sur site. Nous avons posé le régime d’exploitation avec le maître d’ouvrage — travail de 6 h à 21 h à une consigne de 19 °C, inoccupation de 22 h à 5 h à 15 °C, ventilation du process à plein débit pendant les heures ouvrées — puis conduit un calcul horaire sur fichier météo, couvrant les 4 500 heures de la période de chauffe.

Le besoin ressort à 603 401 kWh par an. Ce chiffre porte une réserve, que le rapport énonce lui-même : faute de retour du fabricant de centrales pendant l’étude, les températures de soufflage ont été posées en hypothèse, de 29 °C par −5 °C extérieurs à 19 °C par temps doux. Le cahier des charges de l’ADEME demandait en outre une monotone de puissance : elle montre pendant combien d’heures par an chaque niveau de puissance est atteint, ce qu’une consommation annuelle ne dit pas.

Trois solutions, et ce que reprend la batterie

La solution de référence est celle qui se construit d’ordinaire : un make-up gaz, une centrale de traitement d’air dont la batterie chaude est un ensemble de brûleurs de 520 kW, doublée d’une centrale de reprise qui rejette l’air dehors. Elle consomme 603 401 kWh de gaz, soit la totalité du besoin.

La solution thermodynamique remplace ces brûleurs par une pompe à chaleur à appoint gaz. La pompe produit 460 522 kWh de chaleur pour un coefficient de performance annoncé de 4,1 ; l’appoint gaz en apporte 142 878, dont une part sert à relever l’air à +8 °C pour éviter le givrage des échangeurs. À eux deux, ils couvrent le besoin. Côté consommation, la pompe absorbe 112 323 kWh d’électricité, et le total recule de 348 200 kWh.

La solution avec récupération reprend cette centrale thermodynamique et lui ajoute ce que l’étude devait évaluer : des batteries à eau glycolée, l’une posée dans le flux d’air extrait, l’autre dans le flux d’air neuf, reliées par un circuit avec circulateur, régulation, vase d’expansion et compteurs d’énergie communicants. Les calories passent d’un flux à l’autre sans que les deux airs se rencontrent — c’est ce contact que la CARSAT interdit, pas l’échange thermique. La batterie de 158 kW reprend 146 045 kWh par an sur l’air extrait, le quart du besoin de chauffage. Le gaz tombe à 58 285 kWh, l’électricité à 97 334 kWh : 74 % de consommation d’énergie finale en moins que la solution de référence.

La particularité : le temps de retour est un critère d’éligibilité, pas un objectif

Une étude de faisabilité destinée à l’ADEME ne calcule pas la rentabilité comme le ferait un investisseur. Le classeur de calcul qui accompagne ce cahier des charges pose une règle contre-intuitive : pour être éligible aux aides, le temps de retour brut doit être supérieur à 36 mois. L’argent public va là où le marché n’irait pas seul.

Le même classeur impose aussi l’assiette du calcul, et c’est la partie du dossier qui a le plus bougé. Il demande le surcoût d’investissement sur les seuls coûts éligibles, non le montant total : ici 136 464 € HT, l’écart entre la solution avec récupération et la solution de référence. Rapporté aux 5 206 € d’économie annuelle, le temps de retour brut s’établit à 26 ans.

De cette règle découle le dernier chapitre du rapport, intitulé « Analyse du montant nécessaire pour avoir une TRB de 36 mois ». Son titre peut tromper : ramener le temps de retour au seuil ne revient pas à rechercher une opération rentable, c’est calculer le plafond de l’aide. Au-delà de 120 845 € (88,6 % du surcoût), le temps de retour passerait sous le seuil, et l’opération cesserait d’être éligible.

Le résultat : la faisabilité est technique avant d’être financière

L’étude conclut que la récupération est réalisable : un quart du besoin de chauffage repris sur un air que les prescriptions sanitaires obligent à jeter, 74 % de consommation en moins, et une facture allégée.