Les sous stations de transfert. Alain Heeren. Ing. de Projets

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1 Les sous stations de transfert Alain Heeren Ing. de Projets

2 Les sous stations de transfert Sous stations de transfert indirect connectées au réseau de chaleur : Principe Dimensionnement adéquat d une sous station de transfert Régulation pour chauffage des locaux, asservie aux conditions climatiques De l eau chaude adaptée à chaque besoin Détermination de la consommation de chaleur : ompteur de chaleur Directives techniques applicables aux s/stations de transfert lors de la connexion de chauffage au réseau de chaleur à partir d une chaufferie centralisée : Equipement de raccordement Vs Installation du client ontraintes de la livraison d énergie thermique Qualité de l eau dans les installations de hauffage Sous stations de transfert direct : pour les immeubles collectifs (distribution vers plusieurs appartements ). Principe hydraulique

3 Sous stations de transfert: domaine d application Schéma pour un lotissement de maisons individuelles Une seule source de chaleur produit l eau de chauffage pour chaque unité de logement Dans chaque unité de logement une sous station est installée ette station régule la température de chauffage et fournit l ES. Schéma pour une distribution par réseau urbain vers des immeubles collectifs

4 Stations indirectes : Présence d un échangeur de séparation : le circuit du fluide chauffant circulant dans le réseau est séparé de celui de l usager! haufferiecentralejusqu à600kw et plus.. ompactejusqu à20 kw< > 100/60 Primaire 20 K au secondaire PN 10 Bars (16, 25 au primairesurcertainsmodèles) T départmax 110 ( courtespériodes ) HxLxP en mm 800/650/270

5 Stations indirectes connectées au réseau de chaleur : Pour le chauffage et / ou l eau chaude sanitaire. Principe : Finesse des mailles 0,25mm Echangeur = séparateur entre eau du réseau et eau du client Seite 5

6 Dimensionnement adéquat d une sous station de transfert En fonction de la puissance de chauffage maximale : Soit par calcul de la charge thermique du bâtiment : NBN Soit en fonction des consommations de combustible rapportées aux dj En fonction de la puissance à distribuer : calcul du débit max qui irrigue l échangeur en prenant en compte le DT entre le départ et le retour du réseau Attention : En fonction du réseau primaire : Il faut respecter -le DT min Acceptable : Ex : 30 K - le retour max admissible au primaire Ex : T retour < = 55 Max ( par 20 extér ) et < = 35 Max ( par + 20 extér) la T de départ du réseau se fait en fnde la t extér( Ex : 65 < T départ < 90 )

7 Dimensionnement adéquat d une sous station de transfert En fonction du calcul du débit et du DT imposé Sélection du dispositif de mesure du débit et de la régulation de la pression différentielle entre départ et retour du réseau alcul de l échangeur de chaleur : -Surface calculée pour un écart de température entre le départ et le retour du primaire le plus élevé possible -Pincement : écart entre retour primaire et retour secondaire : 3 K, 5K max alcul des organes de sécurité ( Soupape de sécurité.. ) Attention :onserver un régime turbulent ( surtout à Puissance réduite et à faible débit ) Attention : à débit maximal : Max DP < = 0,2 bar Attention :Veillez à sélectionner selon la Pression Nominale min admissible au primaire ( voir pression statique du réseau)

8 Régulateur pour chauffage de locaux, asservi aux conditions climatiques -Gestion du débit primaire pour atteindre la température de départ secondaire nécessaire en fonction de la t extér. : si l usager ne consomme pas de chaleur la vanne de régulation est fermée! -Gestion de plusieurs circuits de chauffage avec température de départ différentes ( Rad et planchers chauffants ). - Possibilité de programmation de régime confort et réduit

9 De l eau chaude adaptée à chaque besoin Veillez à choisir un système qui permet un écart de température, entre le départ et le retour vers le réseau, assez élevé : Idéal PES Instantané ou Semi instantané via échangeur. Variante

10 Production d eau chaude instantanée ou semi instantanée La solution idéale pour fournir de l ES et atteindre un écart de température élevéest l échangeur de chaleur à plaques qui permet le mieux de refroidir l eau de chauffage vers le réseau. Avantages : réactivité, gros débit ES, proche des points puisages, possibilité de s adapter à un ballon tampon et offre la possibilité de gestion de la stratification.

11 Détermination de la consommation de chaleur : ompteur de chaleur Fourniture d énergie : ompteur de chaleur étalonné Se fait par un mesureur de débit sur le retour du circuit primaire et une sonde de T sur le départ et le retour du circuit primaire Un processeur enregistre le DT et le débit et calcule la quantité de chaleur fournie en KWh ou MWh Le débitmètre peut être mécanique, constitué d une roue à ailettes ou à ultrason ( meilleure résistances Impuretés, additifs contenus dans l eau ). La communication des infos peut être radio sans ou fil M-Bus

12 Directives techniques applicables aux s/stations de transfert : onnexion de chauffage au réseau de chaleur à partir d une chaufferie centralisée Terminologie :Distinction entre -Equipement de raccordement : les vannes d arrêt installées dans la partie privative constituent la limite de l équipement de raccordement - Installation du client : installation complète qui se trouve dans le bâtiment du client à partir des vannes d arrêt y compris l échangeur de chaleur et le compteur

13 Directives techniques applicables aux s/stations de transfert : ontraintes de la livraison d énergie thermique Le réseau de distribution de chaleur fonctionne comme une installation de livraison d eau chaude à T variable : Réseau de chaleur, Impositions : -La T de départ ( régulée en fonction de la T extér) par ex : ne doit pas dépasser un max de 90 ( par -20 extér) et un minimum de 65 ( écarts de courtes durées sont tolérées ) -Les DP ( pression différentielle entre départ et retour peut varier ) -La pression statique du système est ( Ex 6,10,16. Bar ) -Le Dimensionnement nominal des appareillages au secondaire : il doit être basé sur un DT admissible du côté primaire : Par ex 30 K -Le débit minimal d eau chaude : doit être régulé par une vanne DQ qui doit s adapter aux DP du réseau - Le réglage est assuré par le gestionnaire du réseau qui plombe ensuite l appareil Le client est tenu de prendre des mesures pour obtenir une température de retour la plus basse possible. Le ompteur de chaleur : en aval des vannes d arrêt installées chez le client

14 Pourquoi scinder circuit primaire et secondaire Incompatibilité de la pression réseau et Bâtiment Qualité de l eau, pas d interférence entre réseau et bâtiment Gestion des T et des DT : selon imposition du réseau Disconnexionfacile du réseau pour la PES en été par ex onnexion facile lors de la mise en place du réseau, on peut garder le générateur présent et on se connecte en // Nombreuses variantes pour la PES et le chauffage Possibilité de mise en place de tampons pour lisser les besoins et mieux utiliser le réseau

15 Qualité de l eau dans les installations de hauffage Feuille 1 : Formation de tartre : (12/2005) Feuille 2 : orrosion côté eau : (08/2009)

16 orrosion oté eau : Facteurs d influence O2 VDI 2035: La cause : oxygène dissous Oxygène dans l air au moment du remplissage Oxygène dans l eau de remplissage(10mg/l) (eau de ville) 2,62g Fe + 1g O 2 -> 3,62g Fe 3 O 4 (magnétite) Oxygène dans les appoints d eau (VDI 2035 : max. 2 x contenu de l installation!) Oxygène par des zones de dépression (expansion maintien de la pression!) Oxygène par la diffusion (tuyaux en caoutchouc, membranes, accouplements, tuyaux diffus!)

17 Dépôt de tartre : Directive pour l eau de remplissage Volume de remplissage + appoints 3x contenu nominal de l installation Suivre les règles du VDI 2035 NB : 1 f (dureté française) correspond à 10 mg de calcaire par litre. Si vous remplissiez la nouvelle installation de 1000 litres d'eau à 10 f, de l'eau relativement douce, vous y ajouteriez également 100 g de calcaire! 17

18 VDI 2035 Un traitementcompletde l'eaude remplissagepourraitsecomposer de façonsuivante: Pour éviterles dommagesdusà la formation de tartre: ----> Un adoucissement de l'eau de remplissage des I NB : Adoucir: capte les a++ ( Déminéraliser: aptea++ et Mg++, NA+ ) Pour éviter les endommagements induits par la corrosion côté eau. ---> Uneinjection d'inhibiteursde corrosion et de régulateursdu PH adaptésaux matériauxmétalliquesconstituant l'installation. Il estconseillé: Au premierremplissage: -Procéderà uneanalysede l'eau duretéde l'eau & de sonph. - Placer un compteur de passage d'eau pour évaluer le volume d'eau dure introduite dansl'installationdepuisla miseen serviceen casde vidangespartielles oude fuites. - Placer désemboueur et désaérateur.

19 Les sous stations de transfert Sous Stations de transfert indirect connectées au réseau de chaleur : Principe Dimensionnement adéquat d une sous station de transfert Régulation pour chauffage des locaux, asservie aux conditions climatiques De l eau chaude adaptée à chaque besoin Détermination de la consommation de chaleur : ompteur de chaleur Directives techniques applicables aux s/stations de transfert lors de la connexion de chauffage au réseau de chaleur à partir d une chaufferie centralisée : Equipement de raccordement Vs Installation du client ontraintes de la livraison d énergie thermique Qualité de l eau dans les installations de hauffage Sous stations de transfert direct: pour les immeubles collectifs (distribution vers plusieurs appartements ). Principe hydraulique

20 Principe hydraulique Station d Appartement By-pass thermostatique réglable avec purgeur automatique Thermostat Logement 6 Logement 5 Logement 4 Logement 3 Logement 2 Logement 1 Gr. De pompe de charge Gr. De pompe LFH de décharge Régulation sur le: P (pression) T (température) Exemple Pour information haud Biomasse Ballon tampon

21 Stations d appartements: Principe hydraulique Logement 6 Logement 5 Logement 4 Logement 3 T ext Logement 2 Logement 1 Gr. De pompe LFP Régulation de la charge Gr. De pompe LFH Régulation sur le: P (pression) T (température) énergies complémentaires (Solaire) Echangeur Via sous station indirecte Ballon tampon

22 Stations directes : L Idéal pour les immeubles collectifs (distribution vers plusieurs appartements ). Echangeur de chaleur pour la PES instantanée dans chaque appartement. A Décentralisationde la productionde l ESet répartition de la chaleur J K I H LG F A B D E Puissance: 35 kw kw kw 17 A Purgeur B Vanne de zone motorisable Emplacement pour calorimètre, 110mm D Désemboueur avec robinet de vidange E Vannesà billes F Emplacement pour compteur d eau, 110mm G Boucle de circulation primaire thermostatique, H Soupape différentielle I ollecteurde départavecpurgeuret emplacement pour sonde du calorimètre J PM-Regler, priorité sanitaire, DVGW K Entrée eau froide L Echangeur à plaques 22

23 Fassung: Erstellt von: Axel Hilscher Logotherm -dezentrale Trinkwarmwasserbereitung und Wärmeverteilung -Nah-und Fernwärmestationen 23

24 VL-Temp Standard Leistung Erwä rmun g Trink wass er V- TWW- Leist TWW Temp ung RL- Temp V- TMW V- TWW- Leist TWW Temp ung RL- Temp V- TMW V- TWW- Leist TWW Temp ung RL- Temp V- TMW V- TWW- Leist TWW Temp ung RL- Temp V- TMW V- TWW- Leist TWW Temp ung RL- Temp V- TMW 10 15, , ,00 40,00 29,52 24,26 15,73 kw 26,71 26,71 12,82 kw 17,00 16,24 39,17 40,00 34,54 24,82 18,37 kw 33,85 25,41 16,24 kw 17,00 42,58 38,5626,22 kw 20,51 18,46 17,00 46,00 42,6127,57 kw 22,67 20,40 17,00 49,44 46,6928,89 kw 24,83 22,35 35 kw (I8Tx24 ) ,44 45,00 20,51 32,12 kw 8, ,98 8,10 45,00 50,00 29,09 29,58 11,98 kw 22,47 35,37 kw 8,10 15,03 11,35 45,00 50,00 36,5128,01 15,03 kw 31,4732,43 11,35 14,12 kw 50,00 17,49 39,1630,61 14,12 16,67 kw 50,00 19,16 46,2229,29 16,67 kw ,84 55,00 24,4338,60 kw 7,84 10,85 55,00 33,8335,29 10,85 13,40 kw 55,00 41,7833,21 13,40 kw ,63 60,00 26,4141,81 kw 7,63 10,46 60,00 36,2038,14 10,46 kw

25 Simultanéité en fonction du nombre de logements collrctifs 06/11/2014 Mustertext / Titel Seite 25

26 Sous-stations individuelles :avantages pour l utilisateur o onfort individuel piloté par l utilisateur o Action sur la température ambiante o Qualitéet stabilitét ES o Silence de fonctionnement o ompacité o ontrôle des consommations o Eau o hauffage o Efficacité énergétique supérieure o Vecteur eau : multi-énergies primaires(solaire, PA, ) o Températures de retour optimisées o Production ES au plus près des points de puisage(température régulée) o Sécurité o Pas de conduitesde gazen appartement o Pas de conduit de fumée o Tranquilité o Système fiable o omposants robustes o Tuyauteries internes en acier inoxydable prè-isolées souple(qualité solaire) o Installation conçue dans son ensemble du départ chaudière à l entrée des radiateurs o Entretien minimum

27 Merci pour votre attention Alain Heeren 06/11/2014 Mustertext / Titel Seite 27