Chaudières traditionnelles

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1 Gamme Chaudières Traditionnelles et Récupérateur à condensation TOTALECO Chaudières traditionnelles ATLANTIC GUILLOT offre une large gamme de chaudières acier à équiper de brûleur gaz ou fioul pour une plage de puissance allant de 65 kw à kw. Certaines, les modèles LRP, LRP NT plus ou FBG, sont proposées en version UNIT, soit déjà équipées de brûleurs, entre 46 kw et 710 kw, brûleur deux allures ou modulant, version bas NOx, et pour différents combustibles : gaz naturel, propane, ou fioul. La gamme des LRK, de 530 kw à 3000 kw, est une dérivée de la série des LR, chaudières à triple parcours de fumées avec, en complément, un condenseur tout INOX intégré sous la même jaquette. La gamme de puissances proposées permet de s adresser à tous types d applications. Ensemble des gammes de chaudières proposées Modèle chaudière Type de foyer Plage de puissance en kw Pression de service standard en bars Pression de service supérieure disponible en bars Garantie en années FBG Foyer borgne 150 à , 6, 8 3 FBG Foyer borgne 1380 à , 8 3 FBG UNIT Foyer borgne 150 à , 6, 8 3 LRP Trois parcours 70 à LRP UNIT G Trois parcours 46 à LRP UNIT F Trois parcours 48 à LRP NT plus Trois parcours 70 à LRP NT plus UNIT G Trois parcours 46 à LRP NT plus UNIT F Trois parcours 56 à LR Trois parcours 530 à , 10 3 ou 10 LRK Trois parcours 530 à , 10 3 ou 10 LRR Trois parcours 1150 à , 10 3 ou 10

2 Des tableaux de commande, les Pyromatic et les Pyrotronic, sont proposés avec les chaudières type LRP, LRP NT plus, LR et LRK, en option. Les Pyrotronic peuvent intégrer de la régulation de cascade chaudières ou de réseaux. Pour éviter toute corrosion interne, il faut maintenir une température minimale : - d entrée d eau à la chaudière 50 C au fioul domestique 60 C au gaz - de fumées à la buse du générateur 120 C au fioul domestique 95 C au gaz. Par ailleurs, il est impératif de prévoir un débit d irrigation permanent. Modèle Débit mini de recyclage en m3/h* Débit maxi en m3/h* LRP / LRP UNIT P/45 P/10 LRP NT plus LRP NT plus UNIT P/45 P/10 LR P/45 P/15 LRK P/45 P/15 LRR P/45 P/15 FBG / FBG UNIT P/45 P/5 * P puissance en th/h de la chaudière Pertes de charge sur l eau par gamme de chaudières Modèle Débit nominal * en m3/h Pertes de charge ** en mbar LRP / LRP UNIT P/ / 380 LRP NT plus LRP NT plus UNIT P/ / 350 LR P/ / 460 LRK P/ / 460 LRR P/ / 890 FBG / FBG UNIT P/ / 450 * P puissance en th/h de la chaudière P/20 correspond au débit minimum pour une pompe de charge ** pertes de charge mini / maxi selon modèles dans la gamme

3 Récupérateur à condensation TOTALECO Pour chacun des douze modèles de TOTALECO, il existe une puissance utile chaudière mini et maxi à respecter qui s étend de 95 kw à 6470 kw. En version TOTALECO TURBO, il existe quatre modèles pour des puissances utiles chaudière de 400 kw à 1430 kw. Le TOTALECO (ou la version TURBO) est constitué d un échangeur en tubes lisses INOX dudgeonnés sur les plaques tubulaires latérales. Il existe deux gammes de récupérateurs : - le TOTALECO, en version statique, à placer directement à la buse de fumées d une chaudière - le TOTALECO TURBO, en version dynamique, équipé d un extracteur de fumées, à placer sur le carneau commun des fumées d une ou plusieurs chaudières. Dans chacune des versions, l appareil est proposé en simple ou double étage, soit avec un ou deux échangeurs à condensation. Tous les générateurs ATLANTIC GUILLOT (ou d autres marques également) peuvent être équipés d un récupérateur à condensation type TOTALECO pour augmenter le rendement d exploitation de la chaufferie, au gaz comme au fioul domestique. La récupération est variable en fonction de la température d entrée d eau dans l échangeur. La puissance récupérée peut atteindre jusqu à 20% de la puissance chaudière dans les conditions optimales d utilisation. La température maximale des fumées admissible à l entrée de l appareil est de 280 C. Au fioul domestique, deux ramonages annuels sont nécessaires. Au gaz, un seul suffit. Le récupérateur doit être irrigué en permanence, un contrôleur de débit, non fourni, préviendra des défauts éventuels en agissant directement sur le brûleur de la chaudière. Une soupape de sécurité, placée en sortie du récupérateur est également nécessaire.

4 Plage de débit admissible dans le récupérateur Modèle TOTALECO Plage de puissance chaudière en kw Débit mini en m3/h Débit maxi en m3/h 1 95 à à à à à à à à à à à à Pertes de charge sur l eau dans le récupérateur Modèle TOTALECO Pour puissance chaudière en kw Débit en m3/h Pertes de charge en dapa ,

5 Sommaire schémathèque Chaudières Traditionnelles avec ou sans récupérateur à condensation TOTALECO N Schéma Circuits de l installation A Chaudières sans récupérateur TOTALECO T 1 Deux circuits régulés avec vanne trois voies avec bouteille de découplage hydraulique T 2 Deux circuits chauffage + un échangeur à plaques en semi-instantané avec bouteille de découplage hydraulique T 3 Trois circuits chauffage + un échangeur à plaques en semi-instantané avec boucle à faibles pertes de charge T 4 Sous-stations avec bouteille de découplage au primaire T 5 Sous-stations avec pompes de charge individuelles B Chaudière avec récupérateur TOTALECO B.1 Condensation sur circuit chauffage T 10 Deux circuits régulés avec vanne trois voies avec bouteille de découplage hydraulique T 11 Un circuit régulé avec vanne trois voies + un échangeur à plaques en semi-instantané avec bouteille de découplage hydraulique T 12 Circuits régulés et circuits haute température avec boucle à faibles pertes de charge T 13 Sous-stations avec vanne de régulation primaire et bouteille de découplage hydraulique T 14 Sous-stations avec récupération sur retour primaire B.2 Condensation sur autres circuits que le chauffage T 20 Préchauffage d eau sanitaire T 21 Préchauffage d eau de piscine T 22 Préchauffage d air B.3 Condensation avec TOTALECO bi-étage T 30 Condensation sur circuit chauffage et préchauffage d eau sanitaire T 31 Condensation sur deux circuits chauffage différents T 32 Condensation sur circuit chauffage et préchauffage d air B.4 Optimisation des performances sur sous-stations T 40 Récupération sur retour général des sous-stations C Chaudière à condensation LRK T 41 Installation chauffage seul T 42 Installation chauffage et production d eau chaude sanitaire

6 Préambule L ensemble des schémas présentés avec les chaudières traditionnelles, avec ou sans récupérateur à condensation, est toujours basé, soit sur un montage avec bouteille de découplage hydraulique, soit sur un montage avec une boucle à faibles pertes de charge. L objectif est de présenter la solution idéale, en l occurrence, celle qui permet d obtenir l équilibre hydraulique parfait. On sait, en pratique, que les interférences entre pompes de circulation dans une installation peuvent être à l origine de désordres hydrauliques. Les systèmes sans bouteille, avec pompes de recyclage, ne sont pas à proscrire pour autant. Ces montages fonctionnent, surtout compte tenu des faibles pertes de charge sur l eau de ce type de générateurs, mais ne mettent pas à l abri des influences possibles, malgré tout, entre réseaux. C est pourquoi nous avons choisi les solutions qui assurent la suppression totale de ces phénomènes. La bouteille constitue un point neutre et permet de désolidariser le réseau primaire chaudières de celui des réseaux secondaires. Il ne subsiste aucune pression résiduelle due au primaire sur le secondaire ou vice versa. Pour être efficace, son diamètre doit être suffisant pour faire chuter la vitesse de circulation à 0,1 m/s. De plus, la position des tubulures primaires et secondaires sur la bouteille est déterminante et doit suivre des règles précises. Les piquages sont décalés en hauteur les uns par rapport aux autres (règle des 3D). En suivant les règles habituelles de dimensionnement de hauteur des bouteilles, il s avère que pour les chaufferies composées de nombreux réseaux, la hauteur devient trop importante. Dans ce cas, deux solutions peuvent être envisagées : - soit de réaliser deux collecteurs surdimensionnés, côté secondaire, pour le raccordement de l ensemble des piquages départ et retour - soit de remplacer la bouteille par une boucle à faibles pertes de charges.

7 A Chaudières sans récupérateur TOTALECO Schéma T 1 Deux circuits régulés avec vanne trois voies Les chaudières traditionnelles sont raccordées sur une bouteille de découplage hydraulique, pour éviter toute interférence hydraulique entre pompes de circulation, avec une pompe de charge individuelle. Une sonde de température, placée sur le retour commun aux chaudières, assure le contrôle de la température minimale d entrée d eau. L ensemble des circuits chauffage, départs et retours, est raccordé directement sur la bouteille.

8 Schéma T 2 Deux circuits chauffage + un échangeur à plaques en semi-instantané Les chaudières sont raccordées sur une bouteille de découplage hydraulique, pour éviter toute interférence hydraulique entre pompes de circulation, avec une pompe de charge individuelle. Une sonde de température, placée sur le retour commun aux chaudières, assure le contrôle de la température minimale d entrée d eau. L ensemble des réseaux, chauffage et production d eau chaude sanitaire, départs et retours, sont raccordés directement sur la bouteille.

9 Schéma T 3 Trois circuits chauffage + un échangeur à plaques en semi-instantané Quand les installations comporte de nombreux réseaux, la bouteille de découplage hydraulique devient trop importante en hauteur. Dans ce cas, on peut réaliser un raccordement sur une boucle à faibles pertes de charge, horizontale, toujours avec une pompe de charge individuelle par générateur. Son efficacité est identique à celle d une bouteille, soit la suppression des interférences entre pompes de circulation, à condition de surdimensionner la tuyauterie de manière à obtenir une perte de charge d environ 50 mmce sur la totalité de la boucle. La sonde de retour sur l entrée commune des générateurs reste indispensable pour contrôler la température minimale d entrée d eau dans les générateurs.

10 Schéma T 4 Sous-stations avec bouteille de découplage hydraulique au primaire Pour les installations avec sous-stations assez éloignées de la chaufferie principale, on met en place une pompe primaire qui alimente l ensemble des bouteilles secondaires en sous-station. Les chaudières sont raccordées sur une bouteille de découplage hydraulique en chaufferie avec une pompe de charge individuelle. Le contrôle de la consigne de température minimale d entrée d eau dans les chaudières est réalisé, dans ce type de configuration, de manière individuelle. La sonde de température agit sur une vanne trois voies, placée sur le départ du générateur, qui crée un bouclage sur la chaudière si la consigne n est pas atteinte.

11 Schéma T 5 Sous-stations avec pompes de charge primaire individuelles Pour les installations avec sous-stations, on peut aussi envisager de remplacer la bouteille de découplage hydraulique. Les pompes de charge individuelles deviennent des pompes de charge primaires ; elles sont dimensionnées en tenant compte des pertes de charge du réseau primaire jusqu aux sousstations dans lesquelles on retrouve une bouteille de découplage hydraulique. La sonde de retour sur l entrée des générateurs est indispensable pour contrôler la température minimale d entrée d eau. Elle agit sur la vanne trois voies, placée sur le départ du générateur, et crée un bouclage sur la chaudière si la consigne n est pas atteinte.

12 B Chaudières avec récupérateur TOTALECO B.1 Condensation sur circuit chauffage Schéma T 10 Deux circuits régulés avec vanne trois voies Les chaudières sont raccordées sur une bouteille de découplage hydraulique, pour éviter toute interférence hydraulique entre pompes de circulation, avec une pompe de charge individuelle. Une sonde de température, placée sur le retour commun aux chaudières, assure le contrôle de la température minimale d entrée d eau. Le récupérateur TOTALECO est raccordé en série sur le retour d un circuit chauffage, à débit constant et température variable. Avec plusieurs circuits chauffage, on choisit le circuit le plus demandeur en calories pour ne pas perturber la régulation des autres réseaux. Par exemple, avec un circuit Nord et un circuit Sud, seul le retour du réseau Nord traverse le récupérateur. En effet, si le circuit Nord est en demande de chaleur, alors que l ensoleillement côté Sud a conduit à la fermeture de la vanne trois voies de ce circuit, on peut surchauffer le Sud en renvoyant les calories récupérées dans le condenseur au travers de la troisième voie de sa vanne de régulation. Le raccordement hydraulique du récupérateur reste le même qu il soit statique (version Totaleco) ou dynamique (version Totaleco Turbo). Seul le raccordement des fumées diffère.

13 Schéma T 11 Un circuit régulé avec vanne trois voies + un échangeur à plaques en semi-instantané Les chaudières sont raccordées sur une bouteille de découplage hydraulique, pour éviter toute interférence hydraulique entre pompes de circulation, avec une pompe de charge individuelle. Une sonde de température, placée sur le retour commun aux chaudières, assure le contrôle de la température minimale d entrée d eau. Lorsque l installation comporte un réseau chauffage et une production d eau chaude sanitaire, il faut veiller à irriguer le condenseur en période d été. Pendant la saison de chauffe, le TOTALECO est irrigué par le retour du réseau chauffage. En été, l irrigation est réalisée par l intermédiaire d une vanne trois voies, placée sur l entrée de la chaudière qui assure la production d eau chaude sanitaire pendant cette période. La chaudière et le récupérateur sont, dans ce cas, irrigués en série par la pompe de charge de la chaudière (avec une version Turbo, le système est à prévoir pour les deux générateurs).

14 Schéma T 12 Circuits régulés et circuits haute température Que les chaudières soient raccordées sur une bouteille de découplage hydraulique ou sur une boucle à faibles pertes de charge, le raccordement du TOTALECO est toujours réalisé sur le retour des réseaux chauffage à débit constant et température variable pour obtenir les meilleures performances. Quand l installation comporte de réseaux à températures très différentes, on ramène dans le récupérateur Totaleco le ou les réseaux, ayant les lois d eau les plus basses. Tous les réseaux régulés par vanne trois voies ne sont pas ramenés systématiquement dans le condenseur. D autre part, pour ne pas perturber la régulation des réseaux entre eux, on choisit des réseaux ayant des programmations de chauffage identiques.

15 Schéma T 13 Sous-stations avec vanne de régulation primaire Les chaudières sont raccordées sur une bouteille de découplage hydraulique, pour éviter toute interférence hydraulique entre pompes de circulation, avec une pompe de charge individuelle. Une sonde de température, placée sur le retour commun aux chaudières, assure le contrôle de la température minimale d entrée d eau. Dans les bâtiments de type scolaire, la chaufferie alimente de nombreux réseaux disparates, des sous-stations éventuellement, et les périodes de demande de chaleur des différents circuits sont souvent décalées. Dans ces conditions, il n est pas aisé de choisir le (ou les) réseau à faire passer dans l échangeur à condensation. La solution adoptée est de créer une boucle de dégrossissage primaire de température à partir d une vanne trois voies primaire générale. C est le retour de ce réseau primaire qui passe dans le condenseur afin de ne pas perturber les régulations des réseaux secondaires. La condensation n est pas optimisée au maximum mais la récupération, même générée par la température moyenne du retour général, assure un excellent rendement d exploitation global chaufferie.

16 Schéma T 14 Sous-stations avec récupération sur le retour primaire Dans une installation avec sous-stations éloignées de la chaufferie principale, la récupération ne peut être effectuée sur les retours des réseaux secondaires. Les pompes de charge individuelles deviennent des pompes de charge primaires ; elles sont dimensionnées en tenant compte des pertes de charge du réseau primaire jusqu aux sousstations dans lesquelles on retrouve une bouteille de découplage hydraulique. La sonde de retour sur l entrée commune des générateurs est indispensable pour contrôler la température minimale d entrée d eau. Le récupérateur TOTALECO est placé sur le retour général de l installation pour une récupération d énergie sur la chaleur sensible essentiellement. L efficacité du condenseur, même avec une température retour constante à 70 C n est pas négligeable puisqu elle est d environ 6%. La consommation énergétique importante de ces chaufferies de fortes puissances en est réduite d autant.

17 B.2 Condensation sur autres circuits que le chauffage Schéma T 20 Préchauffage d eau sanitaire PRECHAUFFAGE ECS La récupération de chaleur est particulièrement intéressante sur une source d eau froide comme l eau de ville. Quand les besoins en eau chaude sanitaire sont importants, comme dans certains secteurs tertiaires, hôpitaux par exemple, la mise en place d un récupérateur TOTALECO est tout à fait justifiée pour préchauffer l eau de ville. Pour cette application, il est nécessaire de prévoir un récupérateur avec l option boîtes à eau INOX. Pour les périodes de non soutirage d eau chaude sanitaire, il faut mettre en place un ballon pour le stockage de l eau préchauffée. Sa capacité est déterminée en fonction du temps de non soutirage. Une vanne trois voies, en sortie du ballon, assure une sécurité, par by-passage d eau froide, dans le cas d une montée en température intempestive. L eau préchauffée par le TOTALECO reçoit son complément de chauffage par un ballon échangeur classique.

18 Schéma T 21 Préchauffage d eau de piscine La température des bassins est basse et constante tout au long de l année. C est une source de récupération d énergie permanente. L eau du bassin est amenée directement dans le TOTALECO pour être préchauffée. Ce dernier doit être doté de l option boîtes à eau INOX. Le traitement au chlore de l eau du bassin doit être réalisée après le passage dans le condenseur pour une dilution dans le bassin. L ajustement de température de l eau du bassin est effectué par l échangeur bassin traditionnel alimenté en température constante par les générateurs.

19 Schéma T 22 Préchauffage d air Une source intéressante pour la récupération d énergie par TOTALECO est le préchauffage d air, par exemple avec un système double flux qui nécessite d ajuster la température de l air insufflé à quelques degrés de la température des locaux. La puissance nécessaire à cet ajustement est généralement faible vis-à-vis de la puissance chauffage installée et souvent suffisante par rapport à la puissance récupérable sur le condenseur. L utilisation de batteries séparées pour le préchauffage et l ajustement de température est la solution qui assure le mieux la performance maximale.

20 B.3 Condensation avec TOTALECO bi étage Schéma T 30 Condensation sur circuit chauffage et préchauffage d eau sanitaire TOTALECO PRECHAUFFAGE ECS APPOINT ECS L utilisation d un circuit radiateurs pour récupérer de l énergie ne permet pas la condensation totale de toute l énergie récupérable dans les fumées. L utilisation d un second étage de condensation pour récupération sur l eau de ville, source froide permanente, permet de récupérer l énergie encore contenue dans les fumées après la récupération sur le chauffage. Pour les périodes de non soutirage d eau chaude sanitaire, il faut mettre en place un ballon pour le stockage de l eau préchauffée. Sa capacité est déterminée en fonction du temps de non soutirage. Une vanne trois voies, en sortie du ballon, assure une sécurité, par by passage d eau froide, dans le cas d une montée en température intempestive. L eau de ville, préchauffée par le TOTALECO, reçoit son complément de chauffage par un ballon échangeur classique. Il est nécessaire en période d été de prévoir l irrigation du premier étage de condensation. En été, l irrigation est réalisée par l intermédiaire d une vanne trois voies, placée sur l entrée de la chaudière qui assure la production d eau chaude sanitaire pendant cette période. La chaudière et le récupérateur sont, dans ce cas, irrigués en série par la pompe de charge de la chaudière (Avec une version Turbo, le système doit être prévu pour les deux générateurs). Le système assure à l installation de très hautes performances toute l année.

21 Schéma T 31 Condensation sur deux circuits chauffage différents La récupération sur le second étage du TOTALECO peut provenir d un autre circuit chauffage si sa loi d eau est très inférieure à celle du circuit radiateurs qui irrigue le premier étage de l appareil. Le retour d un circuit plancher chauffant est utilisable et permet un rendement d exploitation élevé de la chaufferie. Le débit du circuit plancher est souvent élevé. Dans ce cas, on veille à réaliser le by-pass du circuit plancher avant le passage dans le condenseur. Naturellement, on vérifie que celui-ci est correctement irrigué par un débit suffisant.

22 Schéma T 32 Condensation sur circuit chauffage et préchauffage d air Une source intéressante de récupération sur le deuxième étage de condensation est le préchauffage d air, par exemple avec un système double flux qui nécessite d ajuster la température de l air insufflé à quelques degrés de la température des locaux. La puissance nécessaire à cet ajustement est généralement faible vis-à-vis de la puissance chauffage installée et souvent suffisante par rapport à la puissance récupérable sur le condenseur. L utilisation de batteries séparées pour le préchauffage et l ajustement de température est la solution qui assure le mieux la performance maximale.

23 B.4 Optimisation des performances avec sous-stations Schéma T 40 Récupération sur retour général des sous-stations Dans une installation avec sous-stations alimentées en température constante, la condensation est envisageable. Chaque sous-station alimente un circuit de chauffage régulé et une production d eau chaude sanitaire. Le principe consiste à obtenir une température de retour vers le TOTALECO la plus froide possible pour permettre la condensation. On met en place une pompe primaire à débit variable qui fournit à chacune des bouteilles juste le débit qui lui est nécessaire. Le contrôle de ce débit est réalisé à l aide de vanne deux voies à l entrée de chaque bouteille dont l ouverture est régie par la mesure de température d eau réalisée avant et après la bouteille sur le retour. Lorsque ces deux valeurs sont identiques, c est qu il n y a pas de mélange côté primaire et que le débit primaire correspond tout à fait au besoin du moment.

24 Par exemple, en période de non soutirage d eau chaude sanitaire, la température de retour est très exactement celle de la loi d eau chauffage à l instant t. La condensation est optimisée tout au long de la saison de chauffe. Sur ce type de production d eau chaude sanitaire, une régulation appropriée avec une sonde dans le ballon permet d optimiser la température sur les retours, pour la rendre la plus froide possible. La sonde sert à fermer la vanne trois voies de régulation de l échangeur à plaques quand la consigne est atteinte. Cela évite de mélanger un retour primaire eau chaude sanitaire chaud avec un retour circuit chauffage plus froid. Le récupérateur TOTALECO doit toujours être irrigué. Si le débit devient trop faible, une pompe de recyclage est enclenchée à partir d un contrôleur de débit, placé sur le retour de l installation, pour maintenir le débit minimum requis.

25 C Chaudières à condensation LRK Schéma T 41 Une chaudière LRK et une chaudière LR Installation chauffage seul Limite T Les chaudières sont raccordées sur une bouteille de découplage hydraulique, pour éviter toute interférence hydraulique entre pompes de circulation, avec une pompe de charge individuelle. Une sonde de température, placée sur le retour commun aux chaudières, assure le contrôle de la température minimale d entrée d eau dans le corps principal du générateur. Le condenseur de la chaudière LRK est raccordé en série sur le retour d un circuit chauffage, à débit constant et température variable. Avec plusieurs circuits chauffage, on choisit le circuit le plus demandeur en calories pour ne pas perturber la régulation des autres réseaux. Par exemple, avec un circuit Nord et un circuit Sud, seul le retour du réseau Nord traverse le récupérateur. En effet, si le circuit Nord est en demande de chaleur, alors que l ensoleillement côté Sud a conduit à la fermeture de la vanne trois voies de ce circuit, on peut surchauffer le Sud en renvoyant les calories récupérées dans le condenseur au travers de la troisième voie de sa vanne de régulation.

26 Schéma T 42 Une chaudière LRK et une chaudière LR Installation chauffage et production d eau chaude sanitaire Vanne 3 voies été/hiver Les chaudières sont raccordées sur une bouteille de découplage hydraulique, pour éviter toute interférence hydraulique entre pompes de circulation, avec une pompe de charge individuelle. Une sonde de température, placée sur le retour commun aux chaudières, assure le contrôle de la température minimale d entrée d eau dans le corps principal du générateur. Lorsque l installation comporte un réseau chauffage et une production d eau chaude sanitaire, il faut veiller à irriguer le condenseur en période d été. Pendant la saison de chauffe, le condenseur est irrigué par le retour du réseau chauffage. En été, l irrigation est réalisée par l intermédiaire d une vanne trois voies, placée sur l entrée de la chaudière qui assure la production d eau chaude sanitaire pendant cette période. La chaudière et son condenseur sont, dans ce cas, irrigués en série par la pompe de charge de la chaudière.