ECO-FICHE CHAUFFAGE & EAU CHAUDE SANITAIRE

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1 ECO-FICHE CHAUFFAGE & EAU CHAUDE SANITAIRE Cette éco-fiche regroupe les technologies existantes de production de chaleur et d eau chaude sanitaire qui peuvent être installés dans les différents bâtiments publics. Toutes ces technologies sont aptes à permettre des économies d énergie et donc des économies financières. Le choix du matériel adapté est ensuite à étudier plus en profondeur en fonction des caractéristiques propres à chaque bâtiment (puissance nécessaires, matériel existant ). 1. PRODUCTION DE CHALEUR Chaudières à gaz - Les chaudières à condensation : un produit écologique par rapport à l effet de serre - Les chaudières à basse température : un confort accru - Les chaudières à ventouse : une solution astucieuse 1.2. Pompes a chaleur 1.3. Les énergies renouvelables - Chaudière à bois, plaquettes et granulés - Energie solaire 2. LES EMETTEURS DE CHAUFFAGE Le plancher chauffant basse température 2.2. Le radiateur indépendant 2.3. Les tubes radiants 2.4. Les panneaux radiants 2.5. Poêle à granulés 3. PRODUCTION D EAU CHAUDE SANITAIRE (ECS) Chaudière avec production d eau chaude sanitaire par accumulation 3.2. La production d ECS par énergie solaire et gaz naturel 3.3. Système solaire combiné 4. PROGRAMMATION-REGULATION ENTRETIEN. 6. CONSEILS DIVERS CONSEILS, AIDES & CONTACTS A DESTINATION DES COLLECTIVITES Aides financières 7.2 Conseils, soutien technique 7.3 Contacts & sites Internet Page 1 sur 11

2 2. PRODUCTION DE CHALEUR 2.1. Chaudières à gaz - Les chaudières à condensation : un produit écologique par rapport à l effet de serre En condensant la vapeur d eau des gaz de combustion, les chaudières à condensation récupèrent l énergie contenue dans ces gaz engendrant ainsi une économie de combustible. Les gains de rendement induisent une réduction notable des émissions de CO2 et d oxydes d azote (jusqu à trois fois par rapport à une chaudière classique). Elles améliorent de 15 à 20% les résultats des chaudières standard modernes. Par rapport à une chaudière ancienne, elles permettent une économie financière de l ordre de 40%. Le prix moyen d une chaudière de 30 kw est de Principe de fonctionnement d une chaudière à condensation - Les chaudières à basse température : un confort accru Par rapport à une chaudière standard, les chaudières basse température permettent de réaliser des gains de consommation de l ordre de 12 à 15%. En fonctionnant à température plus basse, elles apportent en effet plus d économies et une ambiance thermique plus agréable. En effet, elles sont capables de moduler leur fonctionnement avec une température d eau de chauffe pouvant osciller entre 10 et 75 C contre 70 à 80 C pour une chaudière classique. Elles permettent donc de fonctionner à un régime réduit, en particulier à la mi-saison. Par rapport à une chaudière ancienne, elles permettent une économie financière de l ordre de 30%. Elles sont en général un peu moins coûteuses que les chaudières à condensation. Page 2 sur 11

3 - Les chaudières à ventouse : une solution astucieuse La «ventouse» est un dispositif qui prélève directement à l extérieur du logement l air nécessaire au fonctionnement de la chaudière et permettent un préchauffage de l air comburant par les produits de combustion. Etanches, les chaudières équipées de ventouse améliorent la sécurité des équipements et réduisent de 4% les consommations d énergie par rapport à celles qui n en sont pas dotées. Elles s installent facilement dans un petit espace non ventilé. Principe de fonctionnement d une chaudière à ventouse 2.2. Pompes a chaleur Elles ont fait l objet de progrès importants ces quinze dernières années en terme de performance et de fiabilité. A tel point qu aujourd hui, elles figurent dans de nombreux pays en bonne place dans les politiques publiques de soutien aux énergies propres et de lutte contre l effet de serre. Elles sont très bien adaptées à des émetteurs de chauffage à basse température de type plancher chauffant par exemple. Elles peuvent permettre des gains de consommation de l ordre de 40%. Principe de fonctionnement d une pompe à chaleur Page 3 sur 11

4 2.3. Les énergies renouvelables - Chaudière à bois, plaquettes et granulés Elles permettent de réduire les émissions de gaz à effet de serre. En effet les gaz émis par la combustion des granulés auraient été émis même sans combustion. Le combustible peut être soit des bûches de bois, soit du bois en plaquette ou en gralulés. Cependant, le combustible sous forme de bûches n est plus rentable si les coûts de transport deviennent trop élevés en raison de l éloignement des lieux de collecte et de transformation. C est pourquoi la solution bois-énergie et le choix du combustible associé seront préconisés en fonction des spécificités locales. Tirage naturel et tirage forcé Tirage inversé : les flammes se développent au travers d une grille support du combustible. Une meilleure localisation des arrivées d air améliore la qualité de la combustion. Tirage forcé : en plus de la combustion à tirage inversé, la chaudière dispose soit d un ventilateur soufflant l air de combustion soit d un extracteur aspirant les fumées. L amélioration du rendement de ces chaudières peut dépasser 30% par rapport à des chaudières à tirage naturel. Le prix moyen d une chaudière bois de 30 kw est de Energie solaire Des capteurs solaires transforment le rayonnement solaire en chaleur Energie solaire reçue par m2 et par an en France selon l'ademe Page 4 sur 11

5 Le rendement d'un panneau solaire thermique est 3 fois meilleur que celui d'un panneau photovoltaïque (c'est-à-dire qu'un tel panneau récupère 30% à 40% de l'énergie solaire incidente contre seulement 10% de rendement pour des panneaux photovoltaïques). Donc dans le Pays Cœur Entre-deux-Mers, 1 m 2 de capteurs solaires thermiques permet de produire environ 500 kwh pour le chauffage ou l eau chaude sanitaire. Le coût moyen d 1 m 2 de capteurs solaires thermiques est d environ 1000 pose incluse. Il est important que l installation soit réalisée par un installateur ayant souscrit à la Charte Qualisol, c est un critère d attribution des différentes aides financières. 6. LES EMETTEURS DE CHAUFFAGE 6.1. Le plancher chauffant basse température Ce système est très bien adapté aux locaux pour lequel le confort des usagers est prépondérant (ECOLES, SALLE DES FETES ) et pour les locaux de grande hauteur et pour lesquels un chauffage dans tout le volume n est pas nécessaire. La technique consiste à mettre en œuvre un plancher à «dalle flottante». De l isolant thermique (dalle à plots) est disposé sur la dalle porteuse, sous les tubes chauffants. Ceux-la sont ensuite recouverts de béton (dalle d enrobage). La température superficielle du sol ne dépasse pas 28 C afin d être compatible avec les contraintes d ordre physiologique. La grille chauffante est parcourue par de l eau issue d une chaudière au gaz naturel ou de capteurs solaires thermiques. Le sol émet par rayonnement et convection une chaleur uniforme. Ce type de chauffage permet une diminution des déperditions. Il faut compter environ 35 par m Le radiateur indépendant Ce système est très bien adapté aux locaux de petite surface et à occupation intermittente (VESTIAIRES par exemple). Il est composé d un brûleur au gaz naturel et d un corps de chauffe en acier ou en fonte. Il diffuse par convection une chaleur douce au travers d une sortie d air frontale. L évacuation des produits de combustion se fait généralement vers l extérieur généralement par le biais d une ventouse horizontale. Ces appareils sont équipés de thermostat et d un programmateur. La production de chaleur est assurée sur le lieu d utilisation et élimine donc les pertes lors de son transport. Les appareils existants sont de faible puissance (1 à 10 kw) et sont donc adaptés aux locaux de petite surface. Le chauffage du volume est quasiment immédiat Les tubes radiants Ils ont adaptés au chauffage des locaux de grand volume à occupation intermittente, de moyenne et grande hauteur (SALLES DE SPORTS, ATELIERS ) Des tubes métalliques en épingle ou linéaires sont chauffés par un brûleur au gaz naturel. Ces tubes peuvent aussi être disposé en réseau (série ou parallèle). Le rayonnement infrarouge est dirigé vers les occupants grâce à des réflecteurs. Avantages : -Facilité d intégration dans un bâtiment existant -Production de chaleur sur le lieu d utilisation, ce qui garantit une diminution des déperditions. Page 5 sur 11

6 -Chauffage par rayonnement direct : chauffage immédiat et pas de brassage de l air -Chauffage en fonction de l occupation - Grande simplicité technique : maintenance réduite (vérification de l état général du tube, changement du filtre, vérification du brûleur) - A confort égal, l air ambiant étant moins chaud, les déperditions thermiques et la stratification de l air sont plus faibles, d où une consommation d énergie moindre Les panneaux radiants Ils ont adaptés au chauffage des locaux de grande surface avec une grande hauteur de plafond (EGLISES, SALLES POLYVALENTE ), dont l occupation est irrégulière et pour les locaux moyennement isolés. La combustion du mélange air-gaz naturel chauffe dans la masse une plaque céramique ou métallique qui émet alors un rayonnement infrarouge. Les puissances disponibles sont comprises entre 4 et 45 kw. Avantages : - Facilité d intégration dans un bâtiment existant - Production de chaleur sur le lieu d utilisation, ce qui garantit une diminution des déperditions. - Chauffage par rayonnement direct : chauffage immédiat et pas de brassage de l air. - Système qui peut être couplé avec les énergies renouvelables. - A puissance égale, on atteint plus rapidement les conditions de confort (sensibilité du corps humain à la température résultante), - A confort égal, l air ambiant étant moins chaud, les déperditions thermiques et la stratification de l air sont plus faibles, d où une consommation d énergie moindre Poêle à granulés C est un procédé respectueux de l effet de serre car les gaz émis par la combustion des granulés auraient été émis même sans combustion. Prix moyen des granulés : 180 la tonne en vrac 250 la tonne en sac de 20 kg 1 tonne à 5% humidité permet de produire 4800 kwh. C est donc une énergie peu chère : environ 5,5 ç /kwh Il faut compter environ 2600 pour une surface chauffée de 100 m 2. Page 6 sur 11

7 7. PRODUCTION D EAU CHAUDE SANITAIRE (ECS) 7.1. Chaudière avec production d eau chaude sanitaire par accumulation La production d ECS par accumulation peut être assurée - par le stockage d un petit volume d ECS dans un échangeur (micro-accumulation qui a pour avantage de réduire le temps d attente) - par un ballon équipé d un échangeur intégré à la chaudière (système serpentin ou dalle enveloppante) - par un ballon relié directement à la chaudière permettant une régénération de l ECS en continu (accumulation-ballon) 7.2. La production d ECS par énergie solaire et gaz naturel Ce type d installation assure la production d ECS grâce à des capteurs solaires qui transforment le rayonnement solaire en chaleur. Un circuit de transfert transmet cette chaleur à un ballon de stockage par l intermédiaire d un échangeur. Une chaudière ou un accumulateur au gaz naturel complète le dispositif pour assurer la production d ECS dans toutes les conditions. Il faut compter environ TTC pour un ballon de 200 m 3 et 4m 2 de capteurs (kit complet), pose non incluse Système solaire combiné Un système solaire combiné permet d assurer le chauffage (le plancher chauffant est ici très bien adapté) et la production d ECS. L eau chauffée par les capteurs solaires alimente le système de chauffage et un accumulateur d ECS. Une chaudière au gaz naturel complète le dispositif. Il faut compter environ TTC pour un ballon de 700 m 3 et 8m 2 de capteurs (kit complet), pose non incluse. Principe de fonctionnement d un système solaire combiné Page 7 sur 11

8 8. PROGRAMMATION-REGULATION La régulation du chauffage a pour fonction de maintenir les conditions de température intérieure souhaitées par les occupants malgré les changements météorologiques et suivant les conditions d occupation du bâtiment. Les dispositifs de régulation sont adaptés au mode de chauffage. Ils peuvent être centraux ou répartis dans les différentes pièces. Associés à une programmation, les régulateurs permettent de moduler le chauffage en fonction des pièces, de leur occupation, des heures de la journée, des tarifs d énergie. La régulation permet d adapter la puissance fournie au besoin en maintenant la température à une température de consigne. Cette régulation peut se faire soit en fonction de la température de l extérieur et en fonction des caractéristiques du bâtiment soit en fonction de la température intérieure. Le régulateur le plus économique est le progressif qui commande une puissance de chauffe qui peut prendre n importe quelle valeur entre l arrêt et la puissance maximale (mieux que le régulateur tout ou rien et le régulateur à positions multiples). Il existe des régulateurs à fonction «hors gel» qui permettent de maintenir une température minimale suffisante. Le régulateur est associé à un thermostat d ambiance ou à une sonde de température (plus efficace car plus précis).attention à na pas placer cette sonde trop près d une source de chaleur (ensoleillement, radiateur) ou de froid (fenêtre). Une sonde extérieure doit donc être placée sur la façade nord et une sonde intérieure à un endroit représentatif de la température du bâtiment. Les régulateurs doivent être équipés de programmateurs afin de moduler les températures de consigne en fonction des périodes d occupation des bâtiments. Le robinet thermostatique est un régulateur d ambiance autonome qui agit sur le débit d eau du radiateur. Ils peuvent être équipés d une limitation haute de la course du volant de réglage de consigne. Automatisation : La détection de présence peut permettre dans le cas du chauffage électrique peut être très utile. Il existe également des programmations par zones ou des robinets thermostatiques programmables. Entretien : Pour les régulateurs électroniques, penser à changer la pile servant en cas de coupure électrique, en moyenne une fois tous les 10 ans. Pour le chauffage à eau chaude, ouvrir les robinets thermostatiques à fond pendant l été et avant l hiver, purger les radiateurs pour éviter les bouchons d air qui empêchent la circulation de l eau chaude. 9. ENTRETIEN Un bon entretien permet de garantir un chauffage de qualité qui offre les meilleures conditions possibles de confort. Il préserve la qualité de l air de la maison et limite les émissions de gaz à effet de serre. Toutefois, élément de vigilance à garder en tête : les Page 8 sur 11

9 risques liés au monoxyde de carbone qui peut se dégager quand les appareils de chauffage sont encrassés, privés d air, mal réglé ou quand le conduit de fumée est obstrué. L entretien annuel d une installation de chauffage et de production d eau chaude est obligatoire. 6. CONSEILS DIVERS -Le soleil est une puissante source de chaleur. Il faut donc baisser les thermostats des radiateurs dans les pièces orientées vers le sud. -Dépoussiérer régulièrement les grilles des convecteurs pour bénéficier de toute la chaleur qu ils diffusent. -Choisir des convecteurs avec des grilles verticales pour diminuer les déperditions, la chaleur montant vers le haut -Installer des feuilles d aluminium derrière les radiateurs pour récupérer de la chaleur radiante. -Ballon d eau chaude : ne pas installer des ballons trop volumineux par rapport à la consommation nécessaire UN DEGRE SUPPLEMENTAIRE EQUIVAUT A UNE AUGMENTATION DE 7% DE LA CONSOMMATION! 7. CONSEILS, AIDES & CONTACTS A DESTINATION DES COLLECTIVITES 7.1 Aides financières Une aide financières, soumise à critères d éligibilités, peut être attribuée par l ADEME, le Conseil Régional d Aquitaine, le Conseil Général de Gironde suivant les projets. 7.2 Conseils, soutien technique Mission Energie Hélène Laberthe Syndicat mixte du Pays Cœur Entre-deux-Mers 20 bis grand rue Targon Tel : Fax : hlaberthe@coeurentre2mers.com 7.3 Contacts & sites Internet - ADEME (Agence de l environnement et de la maîtrise de l énergie) 6 quai de Paludate Bordeaux Cedex Tél : Fax : Page 9 sur 11

10 BUREAUX D ETUDES Il existe également de nombreux cabinets d étude aptes à définir les solutions les plus économiques en fonction des bâtiments. ECOCAMPUS cellule ayant mis en place un logiciel de suivi des consommations Site ENSAM Esplanade des Arts et métiers TALENCE Tél. : Fax : EDF Délégation régionale d EDF en Aquitaine 83bd Pierre 1 er Attaché Commercial EDF - DCECL Sud Ouest Département Collectivités locales Thierry GENETET 83bd Pierre 1 er BP Le Bouscat cedex BP Le Bouscat cedex Di@lege: outil pour gérer les consommations électriques sur Internet. GAZ DE France Délégation régionale Délégué Aquitaine Collectivité territoriale de Gaz de France en Aquitaine Michel BOUQUET 21 Avenue Pythagore 21 Avenue Pythagore BP BP Mérignac Cedex Mérignac Cedex Tél. : Tél. : Fax : Fax : SDEEG (Syndicat Départemental d Energie Electrique de la Gironde) AGENCE REGIONALE RHONALPENERGIE ASSOCIATION HQE Association pour la Haute Qualité Environnementale des bâtiments: ENERPLAN Association des professionnels des énergies renouvelables : ENTREPRISE & DEVELOPPEMENT DURABLE SER Syndicat des énergies renouvelables SYSTEMES SOLAIRES et OBSERV'ER Revue Systèmes Solaires et Observatoire des énergies renouvelables : CENTRE RESSOURCE DU DEVELOPPEMENT DURABLE Page 10 sur 11

11 (exemples d initiatives locales) : C.D.P.E.A. Association Construction Durable et Performance Energétique en Aquitaine CCI 12 Place de la Bourse Bordeaux Cedex Tél. : Mail : Sites divers sur le matériel de chauffage densation.htm Page 11 sur 11