SOLUTIONS HYDRAULIQUES

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3 TABLE DES MATIÈRES OBJECTIFS ET EXIGENCES RELATIVES À L INSTALLATION 4 PRÉSENTATION DES SOLUTIONS HYDRAULIQUES 5 SOLUTIONS HYDRAULIQUES 6-9 RACCORDEMENT EN SÉRIE AVEC INJECTION - CHAUDIÈRE AVEC DÉCOUPLAGE HYDRAULIQUE 6 RACCORDEMENT EN SÉRIE- CHAUDIÈRE AVEC DÉCOUPLAGE HYDRAULIQUE 7 INSTALLATION 9-11 MISE EN PLACE DES SONDES DE TEMPÉRATURE ET DE LA LIGNE D'INJECTION DE FLOW MASTER 9 SECTIONS DES TUYAUTERIES DE CHAUFFAGE 10 INTÉGRATION DU CONDENSEUR EXTERNE 11 FONCTIONS DES PRINCIPAUX COMPOSANTS DU XRGI FLOW MASTER CONTROL 12 FLOW MASTER 13 RÉSERVOIR TAMPON STORAGE CONTROL 16 BOILER CONTROL 17 LISTE DE CONTRÔLES POUR LA PLANIFICATION HYDRAULIQUE 18 3

4 OBJECTIFS ET EXIGENCES RELATIVES À L'INSTALLATION OBJECTIFS : Fonctionnement optimal et interaction entre l'installation XRGI et la chaudière. Intégration économique du XRGI dans les systèmes de chauffage central existants ou nouveaux. Utilisation des réglages standards du fabricant (non-utilisation des réglages de plus haut niveau). EXIGENCES RELATIVES À L'INSTALLATION : Les schémas du circuit hydraulique sont des schémas de principe. Concevoir et installer tous les équipements hydrauliques, de sécurité et de contrôle nécessaires conformément aux normes DIN et réglementations locales. Installer uniquement le réservoir tampon avec deux branchements hydrauliques (hormis le coût supplémentaire, des branchements supplémentaires entraînent un mélange de l'eau de départ et de retour dans le réservoir tampon et par conséquent une inefficacité et des dysfonctionnements). Les températures de retour élevées peuvent entraîner des dysfonctionnements. Eviter tout débit excessif dans le système de chauffage. Utiliser le système de chauffage à des températures de retour les plus faibles possibles. Consulter les instructions pour plus d'informations sur les branchements hydrauliques et électriques. L'intégration hydraulique correcte (et prévention de l'opération marche/arrêt) est nécessaire pour observer les conditions de garantie. Seule la version actuelle de ce document, disponible sur le site est valide. 4

5 PRÉSENTATION DES SOLUTIONS HYDRAULIQUES HYDRAULIQUE TYPE DE CIRCUIT INJECTION FLOW MASTER TYPE DE CHAUDIÈRE NOMBRE DE XRGI PAGE 1HU SÉRIE OUI AVEC DÉCOUPLAGE HYDRAULIQUE 1 6 1HP SÉRIE OUI AVEC DÉCOUPLAGE HYDRAULIQUE >1 6 2 HU SÉRIE NON AVEC DÉCOUPLAGE HYDRAULIQUE HP SÉRIE NON AVEC DÉCOUPLAGE HYDRAULIQUE >1 7 IMPORTANT : Toutes les solutions hydrauliques utilisent les fonctions de chaudière pour commanderles circuits de chauffage et l'eau chaude domestique (CHE) ainsi que toutes les mesures d'économie d'énergie possibles dans le système de chauffage secondaire. Ceci évite toutes redondances de commande onéreuses et aucune commande externe plus complexe n'est nécessaire. 5

6 RACCORDEMENT EN SÉRIE AVEC INJECTION - CHAUDIÈRE AVEC DÉCOUPLAGE HYDRAULIQUE 1HU Hydraulique UN XRGI 1HP Hydraulique PLUSIEURS XRGI IMPORTANT : Toujours définir Tf sur une valeur plus élevée que la température de départ maximum de l installation afin d assurer le fonctionnement prioritaire du XRGI sur la chaudière (Δ 5 K est suffisant). Sélectionner le type/la taille de Flow Master en fonction de la capacité de décharge requise. Utiliser au minimum 2 Storage Control (= 8 sondes de température) pour les systèmes multi-modules. L'utilisation possible de la technologie de condensation dans la chaudière est légèrement réduite en augmentant la température d'eau de retour. Mais, l'amélioration de l'efficacité de production du XRGI couvre cette perte mineure. LÉGENDE Sondes de température Câble de raccordement pour sondes / régulation Câble de raccordement pour les composants externes Départ, retour Câble Q-Network (Heating circuit) Câble Q-Network (Control circuit) Pompe PRINCIPAUX COMPOSANTS POUR LE FONCTIONNEMENT DU XRGI : Power Unit, Distributeur de chaleur Q, armoire de commande iq, Flow Master, Flow Master Control, Storage Control, réservoir tampon Consommateur de chaleur Vanne 2 voies Vanne 3 voies 6

7 RACCORDEMENT EN SÉRIE - CHAUDIÈRE AVEC DÉCOUPLAGE HYDRAULIQUE 2 HU Hydraulique UN XRGI 2 HP Hydraulique PLUSIEURS XRGI IMPORTANT : Utiliser au minimum 2 Storage Control (= 8 sondes de température) pour les systèmes multi-modules. L'utilisation possible de la technologie de condensation dans la chaudière est légèrement réduite en augmentant la température d'eau de retour. Mais, l'amélioration de l'efficacité de production du XRGI couvre cette perte mineure. PRINCIPAUX COMPOSANTS POUR LE FONCTIONNEMENT DU XRGI : Power Unit, Distributeur de chaleur Q, armoire de commande iq, Storage Control, réservoir tampon LÉGENDE Sondes de température Câble de raccordement pour sondes / régulation Câble de raccordement pour les composants externes Départ, retour Câble Q-Network (Heating circuit) Câble Q-Network (Control circuit) Pompe Consommateur de chaleur Vanne 2 voies Vanne 3 voies 7

8 INSTALLATION ( P ) FONCTIONS DES PRINCIPAUX COMPOSANTS DU XRGI (P ) LISTE DE CONTRÔLES POUR LA PLANIFICATION HYDRAULIQUE ( P. 1 8 ) 8

9 MISE EN PLACE DES SONDES DE TEMPÉRATURE ET DE LA LIGNE D'INJECTION DE FLOW MASTER INSTALLATION DANS LA CANALISATION VERTICALE (ÉCOULEMENT ASCENDANT) : Tuyau d'injection Flow Master Pas d'obstructions Retour au réservoir tampon Retour principal INSTALLATION DANS LA CANALISATION HORIZONTALE (CONNEXION À LA PARTIE INFÉRIEURE DU RÉSEAU) : Retour principal Pas d'obstructions Retour au réservoir tampon Tuyau d'injection Flow Master S'assurer qu'il n'y a absolument aucune obstruction pour l'écoulement (ex. : clapet anti-retour) sur le tuyau principal entre le Flow Master et le réservoir tampon. Le Flow Master maintient automatiquement la direction correcte de l'écoulement entre ces branchements. Notez ce qui suit lors de l'installation des sondes de température (Pt100) : Installer les sondes de température dans des manchons d'immersion pour obtenir des résultats meilleurs et plus rapides. S'assurer que l'eau de chauffage dans la canalisation verticale s'écoule de manière ascendante. S'assurer que les sondes de température (dans des manchons d'immersion) dans la canalisation horizontale sont installés par le haut et les branchements «départ» et «retour» par le bas. Distance entre Tf et la ligne d'injection de XRGI /réservoir tampon : minimum 5 x D (diamètre de tuyau) Distance entre Tb et la ligne d'injection de XRGI /réservoir tampon : minimum 5 x D (diamètre de tuyau) Distance entre Tr et la ligne de retour de XRGI /réservoir tampon : maximum 5 x D (diamètre de tuyau) Lors de l'installation de l'injection de Flow Master, s'assurer que l'eau chaude à 85 C injectée à partir du XRGI est correctement mélangée avec l'écoulement principal de l'eau de chauffage et qu'il n'y a pas de stratification de température dans le tuyau (en particulier à des faibles débits). 9

10 SECTIONS DES TUYAUTERIES DE CHAUFFAGE SECTION DU XRGI SECTION FM SECTION BÂTIMENT Diamètre de tuyau dimensionné en fonction du type et du nombre de XRGI Diamètre de tuyau en fonction du type de Flow Master Diamètre de tuyau dimensionné en fonction des besoins de chauffage dans le bâtiment à chauffer DIAMÈTRE RECOMMANDÉ (POUR 10M ET5 x COUDES 90 ) Type de XRGI XRGI 6 XRGI 9 SECTION DU XRGI 1 DN 25 DN 25 Nombre de XRGI 2 DN 32 DN 32 3 DN 32 DN 40 4 DN 40 DN 50 IMPORTANT : Si l'ensemble de l'alimentation en eau de chauffage pour le bâtiment passe par le réservoir tampon (cf. Solution hydraulique 2HU et 2HP, p. 7), concevoir les tuyaux de départ/ retour du réservoir tampon ainsi que les branchements du réservoir, en fonction des besoins de chauffage du bâtiment à chauffer. XRGI 15 DN 32 DN 40 DN 50 DN 65 XRGI 20 DN 32 DN 50 DN 65 DN 65 SECTION FM Type FM FM 50 DN 25 FM 150 DN 32 FM 250 DN 40 FM 350 DN 50 10

11 INTÉGRATION DU CONDENSEUR EXTERNE vers réservoir tampon CONDENSEUR EXTERNE SUR LES GAZ D ÉCHAPPEMENT du réservoir tampon Raccorder le récupérateur de chaleur sur la tuyauterie de retour du module hydraulique Q (liaison venant du réservoir tampon). Notez ce qui suit lors du raccordement : Acheminer toute l'eau de retour vers le Distributeur de chaleur Q via l'échangeur de chaleur de gaz d'échappement à condensation. Intégrer (brancher) uniquement le condenseur sans provoquer de perte de pression importante. PRINCIPAUX COMPOSANTS POUR LE FONCTIONNEMENT DU XRGI : Power Unit, Distributeur de chaleur Q, armoire de commande iq, Flow Master, Flow Master Control, Storage Control, réservoir tampon 11

12 FLOW MASTER CONTROL DESCRIPTION FONCTIONNELLE Le Flow Master Control régule la fourniture de chaleur de l'installation XRGI vers le système de chauffage central/ d'alimentation du site via la vanne Flow Master et la pompe à vitesse variable pour maintenir la température de départ requise (Tf) réglée sur le l'armoire de commande iq. Le Flow Master Control protège également l'installation XRGI contre les températures de retour excessivement élevées, empêche automatiquement tout refoulement entre les branchements XRGI /Flow Master et garantit la consommation minimale d'électricité par la pompe. Le Flow Master maintient la température réglée à Tf en mélangeant l'eau chaude à C de l'installation XRGI dans l'eau du système d'alimentation. Les variations de charges calorifiques et débits sont compensées par l'ouverture et la fermeture de la vanne Flow Master et la vitesse de la pompe, la température d'alimentation Tf est ainsi maintenue quelle que soit la charge calorifique. La pompe s'arrête si la vanne Flow Master se ferme complètement (à savoir pas de charge calorifique). Le réservoir tampon se remplit si la charge calorifique est inférieure à la chaleur produite par le XRGI. Le XRGI arrête la production lorsque l'accumulateur de chaleur est plein. Pendant les périodes de pic de demande, il attend jusqu'à ce qu'il y ait une capacité de refroidissement suffisante dans l'accumulateur de chaleur avant qu'il ne redémarre, sinon il attend jusqu'à ce que la réserve de chaleur minimum ait été atteinte avant de démarrer. Rien de ceci n'affecte l'alimentation continue à partir du Flow Master. Si la charge calorifique est supérieure à la chaleur produite par le XRGI, le réservoir tampon se décharge. Lorsque ce dernier s'est complètement déchargé, la température d'alimentation Ts pour le Flow Master chute et le Flow Master Control calcule en conséquence une température d'alimentation maximum Tf comme base de régulation. Le Flow Master Control s'adapte automatiquement aux débits et températures de retour réels pour atteindre une régulation stable et précise. Les variations soudaines des charges d'alimentation et des débits sont compensées par des fonctions spéciales pour retrouver immédiatement et maintenir la régulation continue dans toutes les circonstances. 12

13 FLOW MASTER La figure montre le type FM 350 DESCRIPTION FONCTIONNELLE Le Flow Master est une unité vanne motorisée et pompe à vitesse variable, commandée par le module Flow Master Control. Le réservoir tampon permet à l'installation XRGI de faire face aux pics de charge à court terme au-delà de la puissance nominale de la Power Unit. Ceci minimise le besoin de chaleur supplémentaire des chaudières auxiliaires et augmente le nombre d'heures de fonctionnement et la production d'électricité par Power Unit. Le Flow Master doit cependant toujours pouvoir fournir au moins deux fois la puissance calorifique nominale de la Power Unit voire généralement beaucoup plus. Dans l'idéal, il doit être dimensionné pour répondre à tous les pics de charge lorsque les charges moyennes (ex. : 24 heures) sont au-dessous de la puissance nominale de la Power Unit. Les puissances calorifiques nominales sont basées sur une T de 20 K entre l'écoulement XRGI et le retour principal, ce qui correspond à une température de retour principale de C. Les puissances calorifiques du Flow Master augmentent proportionnellement aux températures de retour inférieures. Flow Master offre une régulation continue jusqu'à env. 2% de charge max. (à condition qu'il ait été correctement installé). Type FM Puissance thermique T (à un retour de 60 à 65 C) Débit maximum FM kw 20 C 2,2 m³/h FM kw 20 C 6,5 m³/h FM kw 20 C 10,8 m³/h FM kw 20 C 15,1 m³/h 13

14 RÉSERVOIR TAMPON DESCRIPTION FONCTIONNELLE Le réservoir tampon forme une partie intégrale de l'installation XRGI et est requis pour le fonctionnement correct du système. Il garantit que les chutes temporaires de charges calorifiques au-dessous de la capacité de la Power Unit n'entraînent pas un arrêt de la Power Unit, et permet à l'installation XRGI de faire face aux charges calorifiques temporaires au-delà de la capacité nominale de la Power Unit. Lorsque la charge calorifique sur site est en permanence au-dessous de la capacité de la Power Unit, le réservoir tampon permet à l'installation XRGI d'utiliser plus longtemps la Power Unit et de planifier le fonctionnement en fonction des profils de charges sur site. La manière selon laquelle l accumulateur de chaleur est intégré détermine son efficacité et sa capacité de stockage efficace. Il doit être installé hydrauliquement avec seulement deux branchements - quel que soit le système hydraulique sélectionné. L'installation du réservoir tampon avec quatre branchements (comme un bouteille de découplage) permet de mélanger le retour froid avec l'écoulement chaud. Ceci réduit la capacité de stockage et, par conséquent, peut entraîner un dysfonctionnement de la commande, provoquant un arrêt de l'installation XRGI et une réduction de sa durée de vie. Si plusieurs réservoirs tampons, ils doivent être installés en série. L'expérience a montré que les circuits de retour parallèles ou inverses ne fonctionnent pas de manière satisfaisante et ne doivent pas être utilisés. 14

15 Utiliser au minimum un Storage Control avec 4 sondes de température pour une capacité de stockage de 1 m³. De meilleurs résultats de fonctionnement peuvent être atteints en utilisant au minimum deux Storage Control avec 8 sondes au total. Le réservoir tampon EC POWER avec Storage Contol intégré garantit le bon fonctionnement du système. 15

16 STORAGE CONTROL DESCRIPTION FONCTIONNELLE Le Storage Control gère le réservoir tampon. Les sondes de température détectent la couche de stratification entre l'eau de départ chaude et l'eau de retour froide. La séparation claire de l'eau froide (retour) et de l'eau chaude (départ) est cruciale pour le fonctionnement optimal du système et la capacité de stockage thermique. Elle est assurée par ll accumulateur de chaleur EC POWER. L'INSTALLATION XRGI NÉCESSITE AU MINIMUM UN STORAGE CONTROL AVEC QUATRE SONDES DE TEM- PÉRATURE - IL NE PEUT PAS FONCTIONNER LE CAS ÉCHÉANT! UTILISER AU MINIMUM DEUX STORAGE CONTROL ET 8 SONDES POUR UN FONCTIONNEMENT OPTIMAL. La gestion entièrement automatique des réservoirs tampons est basée sur la séquence suivante : 1. Garantir un temps de fonctionnement minimum pour chaque démarrage : Démarrer uniquement la Power Unit lorsqu'il y a suffisamment d'eau froide dans le réservoir tampon. 2. Prise en charge maximale de la demande de chaleur par l'installation XRGI : Démarrer la Power Unit avant que l accumulateur de chaleur ne soit vide. La réserve de chaleur nécessaire est déterminée en continu sur la base du profil d'alimentation réel. 3. Garantir le fonctionnement en fonction de la puissance (ex. en fonction de la demande d'électricité et/ou des coûts d'électricité) : Stocker la chaleur dans réservoir tampon pour une utilisation ultérieure permet à la Power Unit de fonctionner même lorsque le chauffage n'est plus nécessaire. Les capacités de réserve déterminées par l'installation XRGI varient en fonction de la saison et des profils de demande de chaleur. Par exemple, dans les mois les plus froids, le système essaie de maintenir une réserve de chaleur très élevée, tandis que le besoin de «réserve de froid» est minimal. La situation est inversée en cas de demande de chaleur faible, avec le système maintenant une réserve de chaleur beaucoup plus faible et une «réserve de froid» beaucoup plus élevée pour garantir des périodes de fonctionnement suffisantes. 16

17 BOILER CONTROL DESCRIPTION FONCTIONNELLE Le Boiler Control garantit un fonctionnement optimal du XRGI et de la chaudière en pic de charge, lorsque l'installation XRGI est commandé hydrauliquement via l accumulateur de chaleur raccordé en parallèle à la chaudière. Un contact sans potentiel dans le Boiler Control active la chaudière pour produire de la chaleur, lorsque la consommation dépasse la chaleur produite par le XRGI et que le réservoir tampon est presque vide. La chaudière s'arrête dès que la production de chaleur par le XRGI dépasse la consommation. LE BOILER CONTROL EST COMMANDÉ PAR LES DEUX SONDES DE TEMPÉRATURE SUPÉRIEURES DU STORAGE CONTROL (DÉSIGNATION EC INTERNE S1 ET S2) DANS LE RÉSERVOIR TAMPON ET LA TEMPÉRATURE DE DÉPART PRÉDÉTERMINÉE TF, SI INSTALLÉE. Si la consommation de chaleur est supérieure à la chaleur produite par le XRGI à long terme, la sonde du réservoir tampon supérieure S1 devient froide. Le boiler control permet alors à la chaudière de produire de la chaleur jusqu'à ce que la deuxième sonde du réservoir tampon (S2) enregistre une température suffisante. Lorsque cela se produit, le boiler control arrête de nouveau la chaudière. L'installation supplémentaire du boiler control garantit que la chaudière est uniquement en marche lorsque cela est nécessaire pour ne pas réduire la durée de fonctionnement de XRGI. Ceci est particulièrement important avec les circuits parallèles et les circuits d'eau chaude domestique (CHE), de sorte que la chaudière ne démarre pas inutilement bien que la production de chaleur à partir de XRGI et le volume de stockage soient suffisants pour fournir la chaleur. 17

18 LISTE DE CONTROLES POUR LA PLANIFICATION HYDRAULIQUE REQUIS EFFECTUE SÉLECTIONNER SYSTÈME HYD. STANDARD EC POWER OUI SÉLECTIONNER STORAGE CONTROL OUI SÉLECTIONNER BOILER CONTROL APRÈS SÉLECTION DU SYSTÈME HYDRAULIQUE SPÉCIFIER POINTS DE CONNEXION AVEC SYSTÈME DE CHAUFFAGE OUI SÉLECTIONNE TYPE FLOW MASTER AVEC FLOW MASTER CONTROL APRÈS SÉLECTION DU SYSTÈME HYDRAULIQUE SÉLECTIONNER TYPE XRGI ET QUANTITÉ OUI DIMENSIONS CANALISATION DANS SECTION XRGI OUI DIMENSIONS CANALISATION DANS SECTION FM APRÈS SÉLECTION DU SYSTÈME HYDRAULIQUE INTÉGRER ÉCHANGEUR DE CHALEUR DE GAZ D'ECHAPPEMENT A CONDENSATION EN OPTION POSITIONNER CAPTEUR DE TEMPÉRATURE FLOW MASTER (TF, TB, TR) APRÈS SÉLECTION DU SYSTÈME HYDRAULIQUE POSITIONNER LIGNE D'INJECTION ET LIGNE DE RETOUR APRÈS SÉLECTION DU SYSTÈME HYDRAULIQUE RÉGLAGES DE XRGI ET DU BOILER CONTROL OUI DÉFINIR TF ET TEMPÉRATURE DE CHAUDIÈRE MAXIMUM APRÈS SÉLECTION DU SYSTÈME HYDRAULIQUE VÉRIFIER CIRCUITS DE CHAUFFAGE ET PRODUCTION EAU CHAUDE DE LA CHAUDIÈRE OUI NOTES 18

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