Chauffage des bâtiments Considérations générales. Jean-Jacques KLEINEN Ecobatech. Nicolas SPIES ir, Conseiller énergie à la CCW. Le 18 septembre 2012
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- Flavien Pinard
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1 1 Chauffage des bâtiments Considérations générales Jean-Jacques KLEINEN Ecobatech Nicolas SPIES ir, Conseiller énergie à la CCW Le 18 septembre 2012 Cycle d information «Energie et construction» Introduction
2 2 Le confort thermique dépend de 6 paramètres 1. Le métabolisme (fonction de l activité : repos, travail léger, travail intense) 2. L'habillement 3. La température ambiante de l air 4. La température moyenne des parois 5. L'humidité relative de l'air 6. La vitesse de l'air Diffusion de chaleur entre l'individu et l'ambiance
3 3 Évaluation simplifiée : "la température opérative» De façon simplifiée, on définit une température de confort ressentie (appelée aussi "température opérative" ou "température résultante sèche") T opérative = (T air +T parois ) / 2 Cette relation simple s'applique pour autant que la vitesse de l'air ne dépasse pas 0,2 m/s. Évaluation de la "température de confort» Dépend de : 1. Niveau d activité : Repos, couché / Repos, assis / Activité légère, assis / Activité légère, debout / Activité moyenne, debout / Activité soutenue 2. Niveau d habillement : Nu / Tenue d été légère / Tenue de travail légère / Tenue d intérieur d hiver / Tenue de ville traditionnelle 3. Vitesse d air 4. Température des parois 5. Revêtement du sol
4 4 Nouvelles techniques de chauffage : une multitude de solutions Produire la chaleur nécessaire au confort 1. Chaudière 2. Cogénération 3. Pompe à chaleur 4. Solaire thermique 5. Electricité directe 6. Réseaux de chaleur
5 Les sources d énergie «Fossiles» Gaz Pétrole Charbon «Renouvelables» Soleil Géothermie Biomasse (bois, huiles, déchets, etc.) Biogaz (Vent) (Hydroénergie) Pour mémoire L électricité n est pas une source 1 d énergie mais un vecteur énergétique, comme par exemple l hydrogène, qu il faut donc produire 5
6 6 Evolution des prix des énergie Source: Renouvelle, juin 2012 Quelques exemples
7 7 Le solaire thermique Technologie à maturité ayant fait ses preuves Ressource gratuite, non polluante Souffre de la concurrence de la pompe à chaleur (et du solaire photovoltaïque) Nécessite un appoint sous nos latitudes (taux de couverture solaire pour la production d eau chaude sanitaire : 40 à 60 %) Le solaire thermique Garde toute son utilité pour les collectivités, logements collectifs, hôpitaux, piscines, etc. Plus discutable dans le cas des logements individuels (sauf cas particuliers : ex. piscine) Possibilité de disposer d un contrat de résultat de performances Productivité : 250 à 350 kwh/m².an (soit 25 à 35 L de mazout/m².an) pour les installations individuelles, 350 à 450 kwh/m².an (soit 35 à 45 L de mazout/m².an) pour les installations collectives
8 8 Récupérer la chaleur des eaux grises Par un échangeur et un stockage Documentation : Forstner Source : ENERTECH Valoriser la chaleur des eaux grises par pompe à chaleur Source : ENERTECH
9 9 Evolution du métier d installateur chauffage-sanitaire Le métier est en constante évolution Il se complexifie de jour en jour: Large diversité de techniques Augmentation du nombre de réglementations Les compétences nécessaires sont de plus en plus variées Nécessite un formation continue L installateur a de plus en plus difficile de travailler seul : il doit : Trouver des partenariats Se spécialiser Travailler en sous-traitance Favoriser les hauts rendements
10 10 Efficacité énergétique des systèmes de chauffage (et de production d eau chaude sanitaire) La consommation d énergie finale (celle qui est livrée à l utilisateur) d un système s écrit : E = Besoins / gl où gl = rendement global Efficacité énergétique des systèmes de chauffage (et de production d eau chaude sanitaire) La consommation d énergie sera d autant plus faible que le rendement global sera élevé. Consommation Besoins 0 % 50 % 100 % Rendement global
11 11 Efficacité énergétique des systèmes de chauffage (et de production d eau chaude sanitaire) E = Besoins / gl un bon concepteur cherchera en permanence à maximiser le rendement global : gl = gén x s x d x r x e où : - gl = rendement global - gén = rendement de génération (de la chaleur) - s = rendement de stockage - d = rendement de distribution - r = rendement de régulation - e = rendement d émission Efficacité énergétique des systèmes de chauffage et de production d eau chaude sanitaire Améliorer le rendement de stockage Diminuer la température de stockage Augmenter la température du local Améliorer l isolation Réduire la surface. E(cm) Ts ( C) , ,5 14,9 12,0 9,6 8,1 6, ,2 19,2 15,4 12,4 10,4 7, ,0 23,5 18,9 15,2 12,7 9, ,7 27,7 22,3 17,9 15,0 11,3 Déperditions (en W) pour 1 m 2 de ballon en fonction de l épaisseur d isolant et de la température du ballon ENERTECH
12 12 Optimiser la distribution d eau chaude Mieux vaut regrouper les points d utilisation EC 2 m maximum 20 mm d isolant SdB WC Séjour Cuisine Chambre Chambre Véranda Source : ENERTECH Dimensionnement
13 13 Puissance de réchauffage Dépend de la capacité thermique du bâtiment - Léger, moyen, massif Et du profil de réchauffage - Nombre de degrés à récupérer - Durée de la relance Puissance minimum de la chaudière Puissance de chauffage nécessaire pour contrebalancer les pertes de chaleur par : Transmission Ventilation Réchauffage Puissance nécessaire à l eau chaude Puissance des circuits supplémentaires : piscine, batterie d air chaud... Attention à la simultanéité Y a-t-il une priorité sanitaire? Faut-il continuer à chauffer quand le boiler est en demande?
14 14 La norme NBN EN Date de 2003 : «Systèmes de chauffage dans les bâtiments méthode de calcul des déperditions calorifiques de base» Permet de calculer Les déperditions calorifiques d'un bâtiment (dimensionnement des systèmes de chauffage) Les déperditions calorifiques d'un local (dimensionnement des corps de chauffe). Détermine, en fonction des données climatiques et des données relatives au bâtiment (dimensions, composition des parois, températures, etc.: Les déperditions de base par transmission Les déperditions par ventilation La puissance nécessaire pour la mise en température (liée à l intermittence) Les normes NBN B et NBN EN Reprend les températures extérieures de base qui sont propres au climat belge
15 15 Réglementation PEB Réglementation PEB et chauffage La méthode de calcul PEB prend en compte : les déperditions thermiques : Par transmission Par ventilation Par in/exfiltration Les apports solaires Les apports internes Les pertes du système Les technologies présentes (pompes à chaleur, solaire thermique, cogénération, chaudière, etc.) Les pertes par transformation
16 16 Réglementation PEB et chauffage Les rendements considérés dans la PEB Rendement d émission Réglementation PEB et chauffage Les rendements considérés dans la PEB Rendement de distribution
17 17 Réglementation PEB et chauffage Les rendements considérés dans la PEB Rendement de stockage Réglementation PEB et chauffage Les rendements considérés dans la PEB Rendement de production
18 18 Réglementation PEB et chauffage L étude de faisabilité Pour les bâtiments neufs d une superficie > m² Cette étude a pour but d analyser la possibilité de recourir à des systèmes alternatifs de production et d utilisation d énergie, tels que: les systèmes décentralisés d approvisionnement en énergie basés sur des sources d énergie renouvelables ; la cogénération à haut rendement ; les systèmes de chauffage ou de refroidissement urbains ou collectifs, s ils existent ; les pompes à chaleur. Réglementation PEB et chauffage Le certificat PEB Tient compte du chauffage et de la production d ECS Incite à l amélioration des installations existantes (en particulier pour les anciens bâtiments)
19 19 Liens et infos utiles Formations ICS (Union belge des Installateurs en Chauffage central, Sanitaire, Climatisation et Professions Connexes) Atic (Association Technique de l Industrie du Chauffage) Cefortec (Centre de formation aux techniques spéciales du bâtiment)
20 20 Formations Cedicol (centre de référence pour les systèmes de chauffage à combustibles liquide) Forem IFAPME (Formation en alternance des indépendant et des PME) Centres de compétence Construform Primes Energie 1. Installation d une chaudière à condensation : de 400 à Installation d un chauffe-eau solaire individuel : 2000 pour 4 m³ /m² au-delà de 4 m² 3. Installation d une pompe à chaleur (pour l ECS et/ou le chauffage) : Installation d une cogénération (ou micro-cogénération) : 20% de la facture 5. Installation d une chaudière biomasse à alimentation automatique : Raccordement à un réseau de chaleur : /mct Infos :
21 21 Quelques liens utiles portail Energie du CSTC portail Energie de la Wallonie pour la recherche d un professionnels combustible mazout combustible gaz Valorisation de la biomasse solaire thermique popes à chaleur biométhanisation, bois-énergie Fédérations professionnelles et centres de formation : voir infos formations Coordonnées Jean-Jacques KLEINEN Conseiller en Construction Durable et Energie Ecobatech info@ecobatech.be Nicolas SPIES Conseiller Energie Confédération Construction wallonne Tél : energie@ccw.be
22 Merci de votre attention 22
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