Formation Bâtiment Durable : Conception et régulation des systèmes techniques

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1 Formation Bâtiment Durable : Conception et régulation des systèmes techniques Bruxelles Environnement PRODUCTION D'ECS : QUELLES SONT LES CARACTÉRISTIQUES FONDAMENTALES DES DIFFÉRENTS SYSTÈMES? Jonathan FRONHOFFS Cenergie cvba

2 OBJECTIFS DE LA PRÉSENTATION ORDRES DE GRANDEURS PRODUCTION D ECS: PRINCIPES METHODES DISTRIBUTION D ECS EMISSION D ECS Réglementation (légionellose, PEB) 2

3 Besoin d ECS Répartition de tous les consommateurs BE/Passif 3

4 Besoins d ECS 4

5 ORDRES DE GRANDEURS Consommation domestique en eau Utilisation Consommation l / pers / jour Douche: 6 à 12 (jusqu à 20!) 40 C Bain: 150 à C Consommation % Vaisselle, Cuisine 6 5 Hygiëne Lavage Nettoyage WC Total ~ 60 l eau chaude/ personne / 40 C 5

6 ORDRES DE GRANDEURS Consommation ménagère: Combien de 60 C? Données: Eau de ville: 10 C T c = 10 C Eau chaude: 60 C T h = 60 C 60 l à 40 C (ménage) V m = 60 l, T m 40 C V c + V h = V m = 60l Demande: V h =? V h = 60. (40-10)/(60-10) = 36 litres V c = 24 litres 6

7 ORDRES DE GRANDEURS Consommation ménagère: Quelle quantité d énergie pour C? Données: Eau de ville: 10 C T c = 10 C Eau chaude: 60 C T h = 60 C, V h =36 l 1 kwh E = P.t Watt s = Joule = 3,6 MJ Demande: E =? 7

8 ORDRES DE GRANDEURS Calculs: Q = m.c.δt m = 36 litres = 36 kg (Quantité de Chaleur en Joule) c eau = 4186 J/(kg/K) Q = 36kg J/(kg/K).(60-10) Q = Joule = 2,093 kwh / personne / jour Q = 763,95 kwh / personne / an Q = 3055,78 kwh / 4 personnes / an 8

9 ORDRES DE GRANDEURS 9

10 Débit = Q [litres/minute] Ordre de grandeur Une réflexion sur l ECS est indispensable ,6 l/min 8,7 l/min 6 l/min Pommeaux de douche économique - limiteur de débit dynamique Pommeau de douche économique - limiteur de débit statique Pression [Bar] Pommeaux de douche sans dispositif d'économie Rentabilité : 6 mois!!! 10

11 Evaluer une installation existante Type d'installation Rendement en % ( global = production x distribution x émission x régulation ) production distribution émission régulation global Ancienne chaudière surdimensionnée, longue boucle de distribution Ancienne chaudière bien dimensionnée, courte boucle de distribution Chaudière haut rendement, courte boucle de distribution, radiateurs isolés au dos, régulation par sonde extérieure, vannes thermostatiques, % % % % % % % 95 % 90 % % % 95 % % 95 % % 11

12 TECHNIQUES DE PRODUCTION D ECS: INSTANTANE Chauffe-eau instantané gaz Chauffe-eau instantané électrique 12

13 TECHNIQUES DE PRODUCTION D ECS: INSTANTANE Avec échangeur à plaques intégré (domestique) 13

14 TECHNIQUES DE PRODUCTION D ECS: INSTANTANE Avec échangeur à plaques extérieur (collectif) 14

15 TECHNIQUES DE PRODUCTION D ECS: INSTANTANE Avec échangeur à plaques extérieur (collectif) 15

16 ECS Production individuelle séparée du chauffage Chauffe-eau au gaz Chauffe-eau électrique 16

17 TECHNIQUES DE PRODUCTION DE CHALEUR: Semi direct ou semi accumulation Domestique: ballon tampon Chaudière avec ballon à chauffage indirect 17

18 TECHNIQUES DE PRODUCTION DE CHALEUR: Semi direct ou semi accumulation Production individuelle commune au chauffage Echangeur à plaques Production directe Electrique!! 18

19 ECS - Puissances Puissances nécessaires en ECS individuel Instantané: 24 kw Accumulation: 4 à 24 kw Fonction de la taille du ballon de stockage L éventuelle centralisation en logement collectif Simultanéité du puisage (effet de foisonnement) Source : energie+ 19

20 SOURCES D ENERGIE RENOUVELABLE? ACCUMULATION ON 13 20

21 TECHNIQUES DE PRODUCTION DE CHALEUR Instantané Semi Direct / Semi Accumulation Accumulation Pertes à l arrêt Puissance Vitesse Continuité

22 DISTRIBUTION D ECS Conduites Tracés les plus courts possibles Toujours essayer d isoler -> éviter les pertes Essayer d isoler l eau froide > legionellose Isolation pour éviter la condensation 22

23 Limiter les pertes de distribution pour le chauffage Limiter la longueur de conduits, particulièrement dans les volumes non chauffés Isolation des tuyauteries Réduction des pertes de charges limiter les vitesses d eau dans les conduites Dimensionnement du circulateur - choix d un circulateur à vitesse variable Placement et régulation des vannes d équilibrages 23

24 Limiter les pertes de distribution pour ECS Quel niveau d isolation de la boucle d eau chaude sanitaire? Longueur de boucle m T boucle - T ambiante = 40 C Pertes en ligne (accessoires compris) Pertes annuelles Surface équivalente de capteurs solaires (Production solaire 500 kwh/m²) Pas isolée Peu isolée Bien isolée 24

25 Limiter les pertes de distribution pour ECS Quel niveau d isolation de la boucle d eau chaude sanitaire? Longueur de boucle m T boucle - T ambiante = 40 C Pertes en ligne (accessoires compris) Pertes annuelles Surface équivalente de capteurs solaires (Production solaire 500 kwh/m²) Pas isolée W kwh 100 m² Peu isolée W kwh 27 m² Bien isolée 850 W kwh 15 m² 25

26 ECS instantané ou à semi-accumulation? Production centralisée Déperditions? 650 kwh kwh 26

27 ECS instantané ou à semi-accumulation? Production centralisée Retour à basse température si l échangeur est bien dimensionné 31 logements ² 25 m² solaire PV Soit 0,8 m² par logement 27

28 ASPECTS REGLEMENTAIRES LEGIONELLOSE FEDERAL: Arrêté Royal du 4 août 1996 Protection des agents biologiques REGION FLAMANDE: Arrêté du Gouvernement Flamand du 9 février 2007: dispositions pour plusieurs types d établissements REGION WALLONNE: 2 Arrêtés du Gouvernement Wallon du 13 mars 2003: dispositions pour les piscines REGION BRUXELLES CAPITALE: Arrêté du Gouvernement Bruxellois du 10 octobre

29 ASPECTS REGLEMENTAIRES LEGIONELLOSE Dispositions en Flandre: 1. Alimentation en eau dans les institutions à haut risque (établissements publics qui s occupent de soigner, traiter et loger des personne sensibles) 2. Alimentation en eau dans les institutions à risque moyen (établissements publics avec une alimentation en eau collectieve) 3. Tours de refroidissement 4. Systèmes de conditionnement d air avec traitement d humidité 5. Unités dentaires 6. Expositions 1 à 3: Best Beschikbare Techniek (BBT) de Emis 29

30 ASPECTS REGLEMENTAIRES LEGIONELLOSE: RISQUE Bactérie: Survivent dans l eau entre 0 et 63 C Se reproduisent surtout entre 25 et 45 C Croissance maximale entre 30 et 40 C Tuer les bactéries: 5 minutes à 60 C 1,5 minutes à 70 C ½ minute à 80 C 30

31 ASPECTS REGLEMENTAIRES LEGIONELLOSE: DISPOSITIONS GENERALES Eviter la stagnation de l eau Eviter les bras morts Limiter les réservoirs tampon d eau Eviter le réchauffement des conduites d eau froide Systématiquement garder l eau chaude à plus de 60 C Régulièrement rincer les conduites d eau chaude à haute température 31

32 ASPECTS REGLEMENTAIRES PEB - CHAUFFAGE Quelles sont les nouvelles exigences? Contôle périodique des chaudières Si vous avez une chaudière de plus de 20 kw, alors vous devez la faire contrôler régulièrement par un professionnel agréé. Ce contrôle comprend le nettoyage de la chaudière et du système d évacuation des gaz de combustion, le réglage du brûleur, et la vérification de certaines exigences se rapportant à l émission des chaudières en fonctionnement. Quelle est la fréquence de contrôle? Chaque année pour les chaudières au mazout Tous les 3 ans pour les chaudières au gaz Qui est soumis à cette exigence? Le propriétaire doit s assurer que les contrôles aient lieu. 32

33 ASPECTS REGLEMENTAIRES PEB - CHAUFFAGE Quelles sont les nouvelles exigences? La réception des nouvelles installations de chauffage Si vous remplacez votre ancienne chaudière ou si vous en installez une nouvelle, vous devez faire réceptionner votre installation par un professionnel agréé. Cette réception a pour but de contrôler si l installation le reglage, l isolation des conduites, la ventilation de la chaufferie, la qualité de combustion et de l émission de gaz, le tirage de la cheminée,... a été faite correctement. Qui est soumis à cette obligation? Chaque propriétaire est soumis à cette exigence. Dans tous les cas, le professionnel agréé vous fournira une attestation officielle, telle que prescrite dans la nouvelle réglementation PEB-chauffage 33

34 A RETENIR Réchauffer de l eau est très ENERGIVORE Méthode de production d eau chaude: EN FONCTION DE LA SITUATION Isolation des conduites Attention à la légionellose! PEB-chauffage: installations agréées et contrôles réguliers (Bruxelles) 34

35 Outils, sites internet, etc intéressants : Energie + : CSTC : Sources, références

36 Références Guide bâtiments durables : G_ENE08: Choisir le meilleur mode de production et de stockage pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire G_ENE09: Choisir les meilleurs modes de production de refroidissement renouvelable G_ENE10: Garantir l'efficience des installations de chauffage, d'eau chaude sanitaire et de refroidissement 36

37 Contact Jonathan FRONHOFFS Conseiller énergie : 02/ [email protected] 37