Fiche n 1 : Chaudière gaz à condensation + CESI

Transcription

1 Fiche n 1 : Chaudière gaz à condensation + CESI Fiche d intégration dans le logiciel RT 2012 : U22win de PERRENOUD 24/09/2012 Version.0.12 du 17/09/2012 La procédure suivante décrit la saisie et la prise en compte d un système composé d une chaudière gaz à condensation et d un système CESI (Chauffe Eau Solaire Individuel) dans le logiciel d application de la RT 2012 U22win. Description d un système CESI (Chauffe Eau Solaire Individuel) Les capteurs solaires thermiques (1) échauffent le liquide (eau glycolée) qui passe entre ses tubes. Ce liquide se dirige vers le ballon de stockage (2), dans lequel sa chaleur est restituée à l eau chaude sanitaire par l intermédiaire d un échangeur thermique (). Le liquide primaire refroidi repart alors vers les capteurs (1) à l aide d une pompe, où il est de nouveau chauffé tant que l ensoleillement est suffisant. Le ballon est équipé d un dispositif d appoint (4) qui prend le relais en cas de besoin. Dans le cas décrit dans cette fiche, la chaudière gaz à condensation () utilisée pour le chauffage, est également utilisée comme appoint pour l ECS. Cette solution est conçue pour les maisons individuelles. L installation d un CESI permet de respecter l obligation de recours à une énergie renouvelable imposée aux maisons individuelles par la Réglementation Thermique Composants nécessaires pour décrire le système dans le logiciel L ensemble du système est décrit dans un objet «génération» ( ) qui contient les éléments suivants : Un «générateur» décrivant les caractéristiques de la chaudière gaz à condensation ( ) ; Un «système de stockage» décrivant les caractéristiques du ballon de stockage et du système CESI ( ). CRIGEN - 1/1

2 Exemple de saisie Saisie d une maison individuelle équipée d une chaudière gaz à condensation et d un système CESI dans le logiciel U22win de PERRENOUD, version.0.12 du 17/09/2012. Les besoins de chauffage sont assurés à 100% par la chaudière gaz à condensation ; Les besoins d ECS sont assurés par le système CESI, la chaudière gaz à condensation étant utilisée en appoint. Toutes les valeurs communiquées dans la présente fiche sont issues d un exemple. Elles doivent être redéterminées pour chaque étude. Description du bâtiment Surface habitable : 120,74 m² SHON : 142,2 m² Nombre de niveaux habitables : 2 Zone climatique : H1a Altitude : inférieure à 400 m Génération Une unique génération est modélisée, elle est composée de la description : De la chaudière gaz à condensation ; Du système de stockage et du système CESI. Emission de chauffage L émission de chauffage est liée à la génération. Emission d ECS L émission d ECS est liée à la génération. Etape 1 Etape 2 Etape Les étapes de la saisie de la génération sont les suivantes : Etape 1 : Création de l objet génération «CD + CESI» ; Etape 2 : Création du générateur «Chaudière à condensation» ; Etape : Création du ballon de stockage «CESI». Suite à ces étapes, les différentes émissions (en chauffage, ECS et refroidissement) peuvent être créées. Elles sont reliées à la génération correspondante. Remarque : l étape 2 et l étape peuvent être inversées, c'est-à-dire que le ballon de stockage «CESI» peut être créé avant le générateur «Chaudière à condensation». Dans ce cas, l arborescence de la génération est la suivante : CRIGEN - 2/1

3 Etape 1 : Saisie de la génération La génération assure des fonctions de chauffage et d ECS En fonction du projet CRIGEN - /1

4 N Données d entrée Exemple Remarques 1 Type de gestion En cascade La présence d un ballon rend obligatoire la gestion des générateurs en cascade. Ce champ ne concerne que les modes de gestion avec priorité, et influe sur les pertes et 2 consommations à l arrêt en chauffage ou en ECS Raccordement des Permanent des générateurs. Un générateur isolé générateurs hydrauliquement de la génération présentera moins de pertes qu un générateur connecté en permanence à la génération. 4 Raccordement hydraulique Emplacement de la production Gestion de la température de génération Température de fonctionnement de la génération en ECS pour générateurs instantanés Avec possibilité d isolement En volume chauffé A température moyenne des réseaux de distribution C Deux types de raccord sont pris en compte, selon la possibilité de condamner un des réseaux de distribution de la génération (raccordement avec isolement) ou non (raccordement permanent). Ce paramètre influe sur la détermination des saisons de fonctionnement des systèmes de chaud ou de froid lorsque le projet contient plusieurs groupes. En fonction du projet La température de fonctionnement de la génération est la température moyenne départ/retour à ses bornes. Les générations alimentant des réseaux hydrauliques peuvent : Soit fonctionner à température constante tout au long de la période de chauffage, Soit adapter leur température de fonctionnement selon le paramétrage défini au niveau des réseaux de distribution de chauffage et de refroidissement. Dans ce deuxième cas, la période de relance se traduit par un fonctionnement à température maximale. Cette valeur ne concerne que les générateurs instantanés, ce qui n est pas le cas du système étudié. Toutes les valeurs communiquées dans la présente fiche sont issues d un exemple. Elles doivent être redéterminées pour chaque étude. CRIGEN - 4/1

5 Etape 2 : Saisie de la chaudière gaz à condensation La chaudière gaz à condensation assure 100% des besoins de chauffage et l appoint des besoins en ECS. 1 2 La chaudière gaz à condensation assure des fonctions de chauffage et d ECS 7 Attention à l unité CRIGEN - /1

6 CRIGEN - /1

7 N Données d entrée Exemple Remarques 1 Type de générateur Chaudière gaz à La chaudière gaz à condensation assure condensation 100% des besoins de chauffage et 2 Production du générateur Chauffage/ECS l appoint des besoins en ECS. Puissance nominale en chauffage 1 kw 4 Puissance utile intermédiaire kw Toutes les caractéristiques de Ventilateur du côté Oui performances des générateurs sont combustion disponibles sur le site Atita : Rendement sur PCI à 100% de 9 % charge Certification du rendement 7 Valeur certifiée Les valeurs issues du certificat CE sont nominal considérées certifiées. Rendement sur PCI à charge 107 % partielle Remarque : Toutes les valeurs par Certification du rendement 9 Valeur certifiée défaut proposées correspondent aux intermédiaire valeurs minimales indiquées dans les Pertes à l arrêt 0,0 kw normes. Elles sont pénalisantes. Puissance électrique des 9 auxiliaires à la puissance nominale 0 W Puissance électrique à charge nulle Température minimale de fonctionnement Température maximale de fonctionnement 1 W 20 C 0 C Le site Atita ne donne pas la puissance électrique des auxiliaires à charge nulle mais celle à la puissance minimum. Les fabricants ne communiquent pas encore cette valeur, en absence d information elle est estimée à 10-1 W. Les valeurs par défaut des températures limites de fonctionnement sont définies dans la méthode Th-BCE. Elles valent 0 C et 70 C pour les chaudières gaz à condensation. Toutes les valeurs communiquées dans la présente fiche sont issues d un exemple. Elles doivent être redéterminées pour chaque étude. CRIGEN - 7/1

8 Remarque : lorsque le ballon de stockage est créé avant la chaudière gaz à condensation, il faut également renseigner le «lien sur stockage» de la chaudière. Il s agit d un «générateur d appoint». Question supplémentaire CRIGEN - /1

9 Etape : Saisie du système de production/stockage Il s agit d un système CESI. Le ballon de stockage doit être décrit avec une boucle solaire comme source de base du ballon. La chaudière à condensation gaz est utilisée comme appoint. 1 2 Le système de stockage n assure que des fonctions d ECS CRIGEN - 9/1

10 N Données d entrée Exemple Remarques 1 Type de stockage Générateur de base plus appoint intégré L appoint ECS est intégré dans le ballon par l intermédiaire d un 2 ème échangeur en partie haute relié à la chaudière. 2 Services assurés ECS seule Remarque : Dans le cas de systèmes «CESI optimisé», l appoint ECS assuré par la chaudière est séparé. La surface des capteurs solaires et le volume du ballon solaire sont également plus faibles que dans le système «CESI classique» modélisé dans cette fiche. Nombre d assemblages identiques 1 En fonction du projet 4 Volume total du ballon 190 l En fonction du projet Valeur connue des pertes du ballon certifiée Valeur certifiée Pertes thermiques du ballon 1,W/K 7 Température maximale du ballon Hystérésis du thermostat du ballon Les pertes statiques d un ballon solaire sont déterminées selon la norme NF EN , elles sont à justifier par : - La certification du ballon - Un PV d essai réalisé par un laboratoire indépendant (la valeur est alors majorée de 10%) - Par défaut Ua=0,1xV 0, avec Cr = 24xUa/V = 0,27 9 C En fonction du projet C L'hystérésis permet de faire la distinction entre les températures de marche et d arrêt des dispositifs chauffant du ballon. Elle correspond à une «tolérance» autour de la valeur de consigne du ballon. Température du ballon Hystérésis temps 9 Type de gestion du thermostat Champ inutile pour une boucle solaire Concernant la base assurée par le solaire, toute la chaleur disponible est injectée dans le ballon. L hystérésis n a donc aucune utilité. Ce champ est inutile dans le cas d une boucle solaire car toute la chaleur disponible est injectée automatiquement dans le ballon. CRIGEN - 10/1

11 N Données d entrée Exemple Remarques 10 Fraction de ballon chauffé par l appoint 0, 11 Hauteur de l échangeur (base) 0% 12 Zone du thermostat (base) Zone 1 1 Zone qui contient l appoint Zone Zone de régulation de l appoint Zone 14 Hauteur de l échangeur d appoint 0, 1 Type de gestion de l appoint Chauffage permanent Pour un ballon de 190l, la fraction de ballon chauffé par l appoint vaut généralement 0,. Pour les ballons plus gros (environ 00l), la fraction varie entre 0, et 0, selon les constructeurs. En fonction du projet D après la définition de la méthode Th- BCE, le chauffage de nuit fonctionne entre 2h et h uniquement. Toutes les valeurs communiquées dans la présente fiche sont issues d un exemple. Elles doivent être redéterminées pour chaque étude. CRIGEN - 11/1

12 1 2 En fonction du projet CRIGEN - 12/1

13 N Données d entrée Exemple Remarques 1 Surface de capteurs 4 m 2 En fonction du projet Remarque : la surface d entrée minimum de capteurs solaires est de 2 m² minimum pour 2 Nombre de capteurs identiques Orientation Sud En fonction du projet 4 Inclinaison 4 7 Rendement optique du capteur solaire Coefficient de pertes du premier ordre du capteur Coefficient de pertes du second ordre du capteur Type de régulation de la boucle solaire 1 0,2,1 W/(m 2.K) 0,011 W/(m 2.K) Sur la température répondre à l exigence de recours aux énergies renouvelables, sauf si le calcul démontre un apport énergétique dû aux EnR > à kwhep/m²/an. Cependant, les capteurs de moins d 1.0 m² n existent pas sur le marché. Généralement l inclinaison de la toiture vaut : Entre 4 et 0 en zone H1 ; Entre 0 et 4 en zone H2 ; Entre 1 et 0 en zone H. Les caractéristiques de performance des capteurs solaires sont données dans les avis techniques ou les PV Keymark des produits. Les valeurs par défaut de la méthode Th-BCE sont les suivantes : Rendement optique : 0, Coefficient de pertes du premier ordre : 20 W/(m 2.K) pour les capteurs non vitrés, W/(m 2.K) pour les capteurs vitrés et W/(m 2.K) pour les capteurs tubulaires Coefficient de pertes du second ordre : 0 W/(m 2.K) De manière générale la régulation de la boucle solaire s effectue : Sur la température en maisons individuelles ; Sur l ensoleillement en logements collectifs. Coefficient de pertes des 9 7 W/K tuyauteries vers l extérieur La puissance nominale des pompes est Coefficient de pertes des 10 0 W/K disponible dans les avis techniques ou tuyauteries vers l intérieur certifications des systèmes ballon + capteurs. 11 Facteur d angle d incidence 0,94 12 Puissance nominale des pompes 70 W 1 Présence d un échangeur Oui En fonction du projet Toutes les valeurs communiquées dans la présente fiche sont issues d un exemple. Elles doivent être redéterminées pour chaque étude. CRIGEN - 1/1