Les nouveaux équipements intégrés dans la RT2012

Mardi 05 novembre 2013 Les nouveaux équipements intégrés dans la RT2012 Valérie Laplagne, responsable ENR, Uniclima Michèle Mondot, responsable Systèmes Thermodynamiques, CETIAT Laure Mouradian, responsable Ventilation, CETIAT RASSEMBLONS NOS ENERGIES POUR BATIR DEMAIN

RT2012 - des équipements manquants Applicable aux bâtiments neufs Depuis le 28 octobre 2011 pour certains bâtiments tertiaires et le logement en zone ANRU Depuis le 1 er janvier 2013 pour tous les autres bâtiments Intègre les équipements traditionnels du génie climatique (chauffage, refroidissement, ventilation, ECS) Toutefois, certains équipements ont été oubliés dans la méthode Th- BCE

Intégration des équipements manquants Un travail commun Uniclima/CETIAT avec DHUP/CSTB pour intégrer les équipements manquants Modes d intégration : directe (par arrêté modificatif) par Titre V-extension dynamique déposé par le CSTB Organisation des travaux : Contributions des industriels entre oct. 2011 et mars 2012 Planning d intégration établi par la DHUP fin mai 2012 Début des travaux du CSTB à l été 2012

Intégration des équipements manquants Liste des équipements PAC sol-eau et sol-sol : intégration directe PAC eau glycolée / eau en mode ECS : Titre V, arrêté du 12 juin 2013 PAC double service : Titre V, arrêté du 5 mars 2013 Free-cooling nocturne : intégration directe Double-flux thermodynamique : Titre V en cours de publication Double-flux collectif avec échangeurs individuels : Titre V en préparation Roof-top : Titre V en préparation + autres équipements mal pris en compte : ex l ECS thermodynamique collective

RT2012 - l arrêté modificatif Arrêté modificatif du 16 avril 2013 Compléments à l arrêté méthode du 20 juillet 2011 Générateurs thermodynamiques utilisant le sol comme source de chaleur PAC sol-eau : mode chauffage / mode ECS PAC sol-sol : mode chauffage Description des sources amont de type «sol» Description de l outil IdCET pour identification de l ECS thermodynamique Free cooling nocturne

PAC sol-eau et sol-sol Générateurs thermodynamiques à détente directe Source amont : sol Évaporateur : capteurs enterrés avec échange thermique direct entre le sol et le fluide frigorigène Caractérisation de la source amont Source AFPAC Source aval en mode chauffage : «plancher chauffant» Condenseur : échange thermique direct entre le plancher et le fluide frigorigène Définition du système d émission / distribution al_util_max = 3,8

PAC sol-eau et sol-sol en mode chauffage PAC sol-eau : Méthode d essais EN 15879-1 Côté évaporateur : capteurs enterrés dans lesquels circule le fluide frigorigène sont plongés dans un bain d eau glycolée @ 4 C PAC sol-sol : Méthode d essais pren 15879-2 Côté condenseur : capteurs du plancher sont plongés dans un bain d eau glycolée @ 35 C Performances certifiées / justifiées / déclarées selon EN 15879-1 et 2

PAC sol-eau et sol-sol en mode chauffage Point pivot Tamont = 4 C / Taval = 35-30 C Val_util_max = 3,8 COP défaut = Val_util_max * 0.8 Point pivot Tamont = 4 C / Taval = 35 C Val_util_max = 3,8 COP défaut = Val_util_max * 0.8

PAC sol-eau en mode ECS Performances certifiées / justifiées / déclarées selon EN 16147 Tbain capteurs = 4 C Cycle de puisage Données d entrée obtenues avec IdCET (COP, Pabs) du point pivot et UA du ballon Statut selon statut des performances EN 16147 Point pivot Tamont =4 C / Taval = 45 C Val_util_max = 3 COP défaut = Val_util_max * 0.8

La source amont «sol» Caractéristiques descriptives de la source amont «sol» Rb : résistance thermique entre le capteur enterré et le sol Valeur se situant entre 0,01 et 0,15 K.m/W L : longueur totale des capteurs enterrés Variation de la température du sol au cours de l année Mois à la température mini Température mini / Température maxi annuelles du sol définition d une sinusoïdale de variation de température du sol

La source amont «sol» Calcul de Tamont au pas de temps horaire La température du sol est corrigée des rejets frigorifiques de la PAC Correspondance entre la température de sol et la température du bain d essai donnant des performances équivalentes

Système d émission / distribution des PAC sol-sol Émetteurs plancher chauffant avec circulation directe du fluide frigorigène dans le plancher échange à détente directe comme pour les PAC air/air Émetteur : type «plancher chauffant» Pertes au dos : idem plancher chauffant à eau Réseau de distribution Réseau de distribution fictif sans pertes

PAC eau glycolée/eau pour ECS Arrêté du 12 juin 2013 «Pompe à chaleur eau glycolée / eau pour la génération d eau chaude sanitaire» Titre V extension dynamique suite à «oubli» dans la méthode (arrêté du 20 juillet 2011) puis dans l arrêté modificatif du 16 avril 2013 PAC eau glycolée / eau double service déjà incluses dans arrêté du 5 mars 2013 Description des matrices de performances (COP, Pabs) Point pivot Val_util_max Coefficients Cnn et ordre de priorité de remplissage

PAC eau glycolée /eau pour ECS Données d entrée issues de IdCET Sur la base des performances EN 16147 Point pivot Tamont = -1.5 C / Taval = 45 C Val_util_max = 2,8 COP défaut = Val_util_max * 0.8

PAC Double Service Arrêté du 5 mars 2013 «Pompe à chaleur Double Service» Titre V - Extension dynamique Développement d une fiche algorithme pour gérer le mode de régulation des deux services chauffage / ECS Domaine d application PAC à compression électrique / PAC à absorption gaz Sources amont : air extérieur / eau / eau glycolée Ne s applique pas aux PAC réversibles pas de valorisation du refroidissement gratuit lors de la production ECS

PAC DS - Principe de la modélisation PAC assurant de façon alternée les deux services chauffage et ECS avec priorité ECS Description d un nouveau type de générateur thermodynamique par : Matrices (COP, Pabs) pour le mode chauffage Point pivot @Tamont / 35 C Avec limites de plages de fonctionnement, le cas échéant Matrices (COP, Pabs) pour le mode ECS Point pivot @Tamont / 45 C (COP, Pabs, UA) issus des essais EN 16147 et de IdCET Avec limites de plages de fonctionnement le cas échéant

PAC DS - Principe de la modélisation Régulation de puissance Unique pour les deux services ToR ou Puissance variable LRcontmin,CcpLRcontmin Taux : sur la base du point pivot chauffage @Tamont/35 C

PAC DS - Assemblage de la génération Génération Génération Générateurs en cascade Ballon de stockage avec appoint intégré avec appoint séparé Appoint Chauffage (le cas échéant) PAC DS Appoint ECS intégré Appoint ECS séparé

Free cooling nocturne Décrit dans l arrêté modificatif du 16 avril 2013 Chapitre 8.12 C_VEN_FONCTIONS DE RAFRAICHISSEMENT NOCTURNE DES SYSTEMES DE VENTILATION Principe du système : Profiter de la baisse de température extérieure la nuit pour rafraîchir le bâtiment en été et mi-saison en le ventilant En période de refroidissement Échangeur by passé

Free cooling nocturne Domaine d application : Résidentiel et Tertiaire Module intégré directement aux systèmes de ventilation mécanique VMC double flux, CTA DAC et CTA DAV Modification apportée : En tertiaire : possibilité de basculer en 100% air neuf en période d inoccupation En résidentiel : ajout d un débit de surventilation la nuit

Free cooling nocturne Données d entrée : Débit de surventilation Puissance des auxiliaires associée Temporisation et/ou régulation de la surventilation nocturne Température intérieure de déclenchement et d arrêt Écart minimum entre la température intérieure et la température extérieure

VMC double-flux thermodynamique Titre V - Extension dynamique en cours de publication Développement d une fiche algorithme pour gérer le couplage entre VMC double-flux et PAC air extrait / air neuf Principe de fonctionnement VMC double-flux, fonctionne 100% du temps au débit de ventilation PAC air extrait / air neuf, en sortie de l échangeur, selon besoins de chauffage ou refroidissement Possibilité de modifier les débits de ventilation pour apporter plus de puissance à la PAC Domaine d application Bâtiments à usage d habitation

VMC double-flux thermodynamique Données d entrée Débits de ventilation et puissances auxiliaires Débits de surventilation (boost) Rendement échangeur selon EN 13141-7 Valeurs certifiées / justifiées / déclarées Matrices de la PAC air extrait/air neuf aux bornes du système selon EN 13141-7 point pivot : 20 C / 7 C en chauffage 27 C / 35 C en froid préprocesseur : permet de recalculer les matrices COP et Pabs de la PAC seule

VMC DF collectif - échangeur individuel Titre V - Extension dynamique en préparation Développement d une fiche algorithme pour gérer les échanges de chaleur entre les ventilateurs centralisés et les échangeurs individuels Source Atlantic

VMC DF collectif - échangeur individuel Données d entrée Rendement des échangeurs individuels selon EN 308 ou EN 13141-7 Valeurs certifiées / justifiées / déclarées Ventilateurs collectifs Puissances en soufflage et reprise Débit de base et débit de pointe Conduits aérauliques Répartition des surfaces de réseau hors volume chauffé = en terrasse dans le volume chauffé / part. collective = conduits verticaux dans le volume chauffé / part. individuelle = dans les logements Classe d étanchéité du réseau Isolation thermique (hors volume chauffé)

Roof-Top Unité autonome de toiture 2 volets : simple flux (e.g. commerces) 3 ou 4 volets : (e.g. salles de spectacles) double flux avec récupération d énergie Pas de réseau aéraulique de diffusion Générateurs de chauffage / refroidissement Systèmes thermodynamiques Générateurs d air chaud Effet Joule Batteries à eau chaude Source : Xpair

Roof-Top Principes de modélisation Titre V extension dynamique en préparation Couplage système de ventilation avec génération de chaud et/ou froid Ventilation SF CTA DAC sans pré-chauffage / pré-refroidissement CTA DAV pouvant inclure un échangeur de récupération Générateurs Ceux déjà disponibles dans la méthode Lien direct avec module de ventilation Hypothèse : réseau de distribution < 4 m Pas de prise en compte de fuites réseau

Autres : ECS thermodynamique collective Problématique Dans la méthode Th-BCE, l ECS thermodynamique est caractérisée par la norme EN16147 avec des profils de puisage pour des volumes jusqu à 400L Au-delà de 400L, pas d autre possibilité que de considérer la valeur par défaut pour l ECS thermo collective Or le règlement ErP n 814/2013 introduit des profils de puisage pour des volumes jusqu à 2000L Application : 26 septembre 2015 Révision de la norme EN 16147 en cours pour harmonisation avec ErP Pour les volumes >2000L, pas de caractérisation prévue dans la révision de la EN16147

Autres : ECS thermodynamique collective Solution Pour les volumes >2000L : caractérisation par composant, PAC en mode chauffage (EN14511) et UA du ballon de stockage Pour les volumes entre 400 et 2000L : Jusqu'au 31/12/2014 (période transitoire) : idem >2000L À partir du 01/01/2015 : caractérisation selon la EN16147 révisée D ici le 01/01/2015 : mise en place d un programme de certification des systèmes de production d ECS thermodynamique collective Une fiche d application est en projet

Les fiches d aide à la saisie Uniclima et le CETIAT ont élaboré des fiches d aide à la saisie des équipements du génie climatique dans la RT2012 : Basées sur la méthode Th-BCE Explicitent le principe de modélisation Précisent les données d entrée, les valeurs par défaut et où les trouver Apportent des interprétations si nécessaire Aident à l application des nouveaux Titres V

Les fiches d aide à la saisie 21 fiches disponibles : 1. Génération de chauffage et de refroidissement 2. Générateurs thermodynamiques à compression électrique 3. PAC air extérieur - air recyclé 4. PAC air extérieur eau 5. PAC eau glycolée eau 6. PAC eau de nappe eau 7. Chauffe-eau thermodynamiques 8. PAC double service 9. Ballons 10. Chaudière à condensation à combustibles gazeux ou liquides pour chauffage et ECS

Les fiches d aide à la saisie 11. Chaudière à combustibles solides 12. Chaudière hybride à combustibles gazeux ou liquides pour chauffage et ECS 13. Chaudière à micro cogénération avec moteur Stirling pour chauffage et ECS 14. Micro cogénération avec moteur à combustion interne fonctionnant aux combustibles gazeux ou liquides 15. Chauffe-eau solaires individuels (CESI) 16. Radiateur statique à eau chaude 17. PAC à détente directe 18. Puissances des auxiliaires de ventilation 19. Systèmes solaires combinés (SSC) 20. Chauffe-eau solaire collectif (CESC) 21. Chauffe-eau solaire collectif individualisé (CESCI)

Les fiches d aide à la saisie Les fiches d aide à la saisie des équipements du génie climatique : Pour les industriels mais aussi les éditeurs de logiciel, les BE, Téléchargeables sur le site : www.uniclima.fr