OPTIMISER LE RESEAU DE DISTRIBUTION DE CHAUFFAGE

Transcription

1 GUIDE PRATIQUE POUR LA CONSTRUCTION ET LA RENOVATION DURABLES DE PETITS BATIMENTS - - OPTIMISER LE RESEAU DE DISTRIBUTION DE CHAUFFAGE Amélirer le rendement glbal de l installatin de chauffage en assurant une distributin efficace de l énergie. PRINCIPES DEMARCHE Avec la prductin, l émissin et la régulatin, la distributin de l énergie est un des 4 paramètres auxquels être attentif lrsque l n cnçit une installatin de chauffage. Essentiellement, il s agit de veiller à limiter les pertes de chaleur entre la chaudière et les crps de chauffe, et de limiter la cnsmmatin d énergie électrique des circulateurs. OBJECTIFS TECHNIQUES Minimum Réduire les pertes de charges : mins de 120 Pa par mètre de pertes de charge Limiter la vitesse de l eau dans les cnduites : mins de 0.4 m/s pur des cnduites DN10 à 20, mins de 1 m/s pur un diamètre inférieur u égal à DN100, mins de 1.5 m/s pur un diamètre inférieur u égal à DN150, mins de 2 m/s pur un diamètre supérieur à DN150, Assurer un niveau d islatin des tuyauteries crrespndant aux prescriptins de l rdnnance sur la perfrmance énergétique et le climat intérieur des bâtiments (OPEB). Dimensinner au plus juste le circulateur. Cnseillé Psitinner les unités de prductin et les émetteurs de façn à limiter la lngueur des cnduites. Chisir un circulateur à vitesse variable et permettant l interruptin en l absence de demande de chaleur. PAGE 1 SUR 8 OPTIMISER LE RESEAU DE DISTRIBUTION JUILLET 2010 GUIDE PRATIQUE POUR LA CONSTRUCTION ET LA RENOVATION DURABLES DE PETITS BATIMENTS

2 ELEMENTS DE CHOIX ASPECTS ENVIRONNEMENTAUX Circulateur à vitesse variable. > Circulateurs Pur éviter le surdimensinnement, il est cnseillé de chisir un circulateur électrnique permettant le réglage fin de la vitesse et fnctin des besins. Un gain de 25 à 50 % de la cnsmmatin des circulateurs peut ainsi être btenu (par exemple, pur une chaufferie de 60 kw, n peut atteindre des gains allant de 180 à 350 kwh/an). Ce chix est d autant plus imprtant pur les installatins avec chaudière à cndensatin car la bnne adéquatin des débits aux besins permet une ptimisatin de la cndensatin et dnc du rendement. Si n intègre le fnctinnement des circulateurs à la régulatin, leur temps de fnctinnement peut être réduit de mitié. Par exemple, si le fnctinnement du brûleur est cmmandé directement par un thermstat d ambiance, ce dernier dit également prendre en charge le fnctinnement du circulateur (avec une temprisatin). > Islatin des cnduites Deux exemples des écnmies réalisables : La perte de 1 m de cnduite de 1 puce de diamètre, véhiculant de l eau à 70 C est l équivalent de la cnsmmatin d une ampule de 60 W! L islatin réduit cette perte de 90 %, sit un gain de 30 litres de fuel u 30 m³ de gaz par mètre par an. Elle est dnc indispensable. Une vanne de 2 puces parcurue par de l eau à 70 C perd envirn 150 W u 90 litres de fuel u 90 m³ de gaz par an. Sn islatin par un matelas démntable est également indispensable. Ces valeurs snt vraies pur des rganes placés dans un vlume prtégé. Il est vrai qu une partie de cette chaleur est récupérée dans l ambiance en hiver, mais cette chaleur n est en règle général pas valrisées au bn endrit u au bn mment. En dehrs d un vlume prtégé, ces pertes seraient encre plus imprtantes, et certainement pas récupérées. Quels types d islants chisir? Généralement, l islatin est réalisée au myen de cquilles préfrmées en laine minérale u en musse synthétique (plyuréthane, cautchuc synthétique, ). Une autre slutin est de cnstruire un caissn auturs des cnduites et y dispser un islant en vrac, type granulés de cellulse. Cette slutin est, pur des pièces de vie, architecturalement plus heureuse que les cquilles, et ptentiellement plus intéressante acustiquement). La prise en cmpte de la manière d isler les cnduites lrs de leur placement, peut faciliter l exécutin ultérieure de l islatin. En particulier pur les caissns, il faut bien-entendu prévir un système démntable en cas d interventin ultérieure. Le faite de ne pas encastrer certaines PAGE 2 SUR 8 OPTIMISER LE RESEAU DE DISTRIBUTION JUILLET 2010

3 cnduites permettra en cas de travaux d exécuter plus facilement leurs réparatins u leurs remplacements. ASPECTS ECONOMIQUES > Dispnibilité sur le marché Les différentes marques de circulateur présentent dans leur catalgue des mdèles électrniques. A terme, seuls ceux-ci subsisternt pur une questin de ratinalisatin des gammes existantes. Pur les chaudières gaz de petite puissance, le circulateur est bien suvent intégré à la chaudière. Dans ce cas et principalement pur les chaudières à cndensatin, il est cnseillé de chisir dans une gamme dnnée, un mdèle avec circulateur électrnique et mieux, un circulateur régulé en fnctin de la température u de la pressin du circuit. > Rentabilité Tut surcût entraîné par les prescriptins de dimensinnement établies ci-dessus sera rembursé en mis de 5 ans par les écnmies d énergie. Le surcût d un circulateur électrnique par rapprt à un circulateur à une u plusieurs vitesses est rembursé en mins de 2 ans si sa vitesse est crrectement réglée pur crrespndre aux besins. Tus les travaux d islatin de cnduites snt rembursés en 1 an u mins par les écnmies. L islatin cûte de 7 à 20 du mètre seln les diamètres suhaités (UPA2009). La rentabilité de l islatin des vannes varie en fnctin du diamètre et du type de la vanne et du mde de régulatin (température d eau). On se situe la plupart du temps en dessus de 10 ans de temps de retur. ASPECTS SOCIAUX ET CULTURELS > Freins Il existe une tendance actuelle au surdimensinnement des circulateurs. Des mesures nt mntré qu en myenne, les circulateurs avaient un débit 2,5 fis trp imprtant par rapprt aux besins. Cela est dû à l absence u à l imprécisin du calcul des pertes de charge et aux marges de sécurité prises dans le chix de l équipement. Une fiche spécifique est dédie au dimensinnement des équipements de chauffage. Le circulateur électrnique permet de cmpenser ce surdimensinnement par un réglage crrect de sa vitesse sur site. Encre faut-il que l installateur ait cnscience de l enjeu énergétique du surdimensinnement du circulateur et prcède réellement à un réglage du débit. DANS LA PRATIQUE Des mesures divent être prises dans différentes phases de dévelppement et de réalisatin de prjet : PROJET D EXECUTION, DOSSIER POUR LE PERMIS D URBANISME > Quelles cnduites isler? L rdnnance sur la perfrmance énergétique et le climat intérieur des bâtiments impse des mesures d islatins des cnduites dans tutes les cnstructins neuves et rénvatins lurdes (annexe VIII). En particulier : Cnduites et accessires d eau glacée : PAGE 3 SUR 8 OPTIMISER LE RESEAU DE DISTRIBUTION JUILLET 2010

4 Les cnduites d eau glacée dnt la température de départ est inférieure u égale à 15 C snt calrifugées avec les valeurs reprises dans le tableau suivant (en mm) : Diamètre DN Kmax en W/mK Lambda du matériau d islatin utilisé pur le calrifugeage Les cnduites d eau glacée dnt la température de départ est supérieure à 15 C snt calrifugées avec les valeurs reprises dans le tableau suivant (en mm) (la température mentinnée est la température nminale de dimensinnement crrespndant aux cnditins de base de température d hiver et d été en vertu des nrmes en vigueur): Diamètre DN Kmax en W/mK Lambda du matériau d islatin utilisé pur le calrifugeage PAGE 4 SUR 8 OPTIMISER LE RESEAU DE DISTRIBUTION JUILLET 2010

5 Les accessires d eau glacée dnt la température de départ est inférieure u égale à 15 C snt calrifugés seln la nrme NBN D Cnduites et accessires d eau chaude et de chauffage (sans distinctin) hrs vlume chauffé u lcaux techniques : les cnduites snt calrifugées avec les valeurs reprises dans le tableau suivant (en mm) : Diamètre DN Kmax en W/mK Lambda du matériau d islatin utilisé pur le calrifugeage les accessires snt calrifugés seln la nrme NBN D30-041, s ils véhiculent de l eau dnt la température de régime nminale (pur la température extérieure de base) dépasse 30 C, et s ils nt un diamètre supérieur à DN40 (la température mentinnée est la température nminale de dimensinnement crrespndant aux cnditins de base de température d hiver et d été en vertu des nrmes en vigueur). PAGE 5 SUR 8 OPTIMISER LE RESEAU DE DISTRIBUTION JUILLET 2010

6 Cnduites et accessires d eau chaude et de chauffage (sans distinctin) dans des lcaux techniques u encastrés : les cnduites snt calrifugées avec les valeurs reprises dans le tableau suivant (en mm) : Diamètre DN Kmax en W/mK Lambda du matériau d islatin utilisé pur le calrifugeage Il n y a pas d impsitin d islatin des accessires. Cnduites et accessires d eau chaude et de chauffage dans le vlume chauffé : Cette sectin s applique à tut cmpsant baignant directement dans l air ambiant du lcal. Pur les cnduites situées dans des lcaux du vlume prtégé mais desservant d autres lcaux et nn le lcal ù elles passent (à l exceptin des cnduites en chapes, qui ne divent pas être calrifugées et n entrent pas dans ce calcul) : tutes les cnduites dnt le diamètre est supérieur à DN40 snt calrifugées avec les valeurs reprises dans le tableau précédent. pur les cnduites dnt le diamètre est inférieur u égal à DN40, l exigence d islatin dépend du calcul d une lngueur équivalente L eq de l ensemble des cnduites présentes dans le lcal est calculée seln la frmule L eq =0.56 * L * L * L * L * L40 ù L15, L20, L25, L32, L40 snt les lngueurs respectives des cnduites de diamètre DN15, 20, 25, 32, 40 présentes dans le lcal en questin. Si L eq est supérieure u égale à 4m, tutes les cnduites intervenant dans le calcul snt calrifugées avec les valeurs reprises dans le tableau précédent. Des exemples de calcul de L eq snt dispnibles dans le Vade-mecum PEB (page 57) dispnible sur le site de Bruxelles-Envirnnement. Pur les cnduites situées dans les lcaux du vlume prtégé, mais desservant le lcal ù elles passent ainsi que d autre lcaux, les même règles snt d applicatin, si ce n est que pur PAGE 6 SUR 8 OPTIMISER LE RESEAU DE DISTRIBUTION JUILLET 2010

7 les diamètres inférieur à DN40, il n est pas nécessaire d isler les cnduites si la circulatin de l eau chaude est interrmpue quand le débit de l émetteur est annulé. Enfin, précisns que si l islatin des tuyauteries est cnstituée de plusieurs cuches successives, celle-ci sera idéalement réalisée à jints alternés, et que le diamètre intérieur de l islatin sera adapté au diamètre extérieur des cnduites de façn à ce que celles-ci sient parfaitement envelppées. > Quel circulateur chisir? En 2005, l assciatin des fabricants eurpéens de circulateurs a créé une labellisatin (sur base vlntaire) suivant un étiquetage semblable aux lampes et aux appareils électrménagers (de A à G). Les premiers circulateurs de Label A snt dispnibles sur le marché. Ils permettent une réductin de la puissance électrique de 50 à 70 % par rapprt à la myenne des circulateurs actuellement en fnctinnement chez nus. Un calcul précis des pertes de charges dit être réalisé, pur éviter un surdimensinnement du circulateur. Le circulateur (intégré u nn à la chaudière) sera à 3 vitesses u, muni d un mécanisme variateur de la vitesse électrnique. Il sera réglé sur la vitesse nminale la plus faible pssible en fnctin des déperditins du lgement. Etant dnné la surpuissance des chaudières murales par rapprt aux déperditins d un appartement, il en va de même pur les circulateurs généralement intégrés dans la chaudière. Il cnvient de se dnner les myens de réduire la vitesse de circulatin, pur limiter les nuisances snres, pur ptimaliser les perfrmances des chaudières à cndensatin. Les circulateurs électrniques permettent d atteindre des débits minimaux plus faibles que les circulateurs à plusieurs vitesses. Le circulateur de la chaudière individuelle sera asservi au fnctinnement du brûleur, myennant une temprisatin à l arrêt. La régulatin du circulateur permettra de faire fnctinner la pmpe au mins une fis par semaine durant la cupure d été. SUIVI ET SURVEILLANCE DES TRAVAUX Pur assurer le cnfrt acustique, tut cntact direct entre les myens de fixatin et les cnduites (métal sur métal) ainsi qu'entre les cnduites et les murs u planchers sera évité : L'espace entre les furreaux et les tuyaux sera rempli avec un matériau islant apprprié. L'intérieur des clliers de fixatin sera garni d une cuche d'islatin cmprimée. Il est utile également de s assurer de l équilibrage du réseau hydraulique, et de s assurer, tant que l ensemble du réseau est facilement accessible, de sn islatin cmplète, y cmpris cudes, vannes, etc. Il est aussi nécessaire sur chantier de veiller à ce que la réalisatin des réseaux de distributin sit faite de façn à ne pas générer d incnfrt acustique lrs de l explitatin. A ce sujet, vir la fiche CSS05 «Assurer le cnfrt acustique». PAGE 7 SUR 8 OPTIMISER LE RESEAU DE DISTRIBUTION JUILLET 2010

8 INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES AUTRES ELEMENTS A GARDER A L ESPRIT Vici une liste de fiches dnt les thématiques crisent celles de la distributin d eau chaude : ENE14 - Chisir le meilleur mde de prductin de chaleur ENE15 - Réguler efficacement l'installatin de chauffage ENE17 - Chisir un crps de chauffe adéquat ENE18 - Dimensinnement au mieux les équipements techniques BIBLIOGRAPHIE Infrmatins générales sur les techniques de chauffage : Guide cnseil : critères techniques pur la mise en œuvre énergétique et durable des lgements cllectifs, Bruxelles Envirnnement, 2006 : Cahier des charges type - Chauffage, Bruxelles Envirnnement : Energie+: Réglementatin : Ordnnance du 11/07/2007 du Guvernement de la Régin de Bruxelles-Capitale sur la perfrmance énergétique des bâtiments et le climat intérieur, dispnible sur le site de Bruxelles-Envirnnement : PAGE 8 SUR 8 OPTIMISER LE RESEAU DE DISTRIBUTION JUILLET 2010