Chiffrer l énergie :: Formation Responsable Energie :: Région de Bruxelles-Capitale :: Bruxelles Environnement, 15 mai 2007 :: Lionel Wauters, Cenergie cvba A 1. Pertes par transmission 2. Pertes par ventilation 3. Pertes par infiltration
Consignes 1 Température moyenne au sol: 10 C Température intérieure: Toit: A=1000 m², U = 2 W/m²K Sol: A=1000 m², U = 2 W/m²K Murs: A= 560 m², U = 2 W/m²K Fenêtres: A= 280 m², U = 5 W/m²K Quelle est la perte d énergie par transmission pendant la saison de chauffe? Puissance = U (W/m²K) * A (m²) * dt ( C) Energie = Puissance * 5.800 heures Solution 1: pertes par transmission Température moyenne au sol: 10 C Température intérieure: Toit: A=1000 m², U = 2 W/m²K Sol: A=1000 m², U = 2 W/m²K Murs: A= 560 m², U = 2 W/m²K Fenêtres: A= 280 m², U = 5 W/m²K Quelle est la perte d énergie par transmission pendant la saison de chauffe? Puissance en toiture = 2 W/m²K * 1.000 m² * (21-6,5) C = 29.000 W Puissance sol = 2 W/m²K * 1.000 m² * (21-10) C = 22.000 W Puissance murs = 2 W/m²K * 560 m² * (21-6,5) C = 16.240 W Puissance fenêtres = 5 W/m²K * 280 m² * (21-6,5) C = 20.300 W
Solution 1: pertes par transmission Température moyenne au sol: 10 C Température intérieure: Toit: A=1000 m², U = 2 W/m²K Sol: A=1000 m², U = 2 W/m²K Murs: A= 560 m², U = 2 W/m²K Fenêtres: A= 280 m², U = 5 W/m²K Quelle est la perte d énergie par transmission pendant la saison de chauffe? Energie = (29.000 + 22.000 + 16.240 + 20.300) W * 5.800 h = 507.732 kwh Exercice 2: pertes par ventilation Température intérieure: Quelle est la perte d énergie par ventilation pendant la saison de chauffe? Puissance = c (Wh/m³K) * V (m³/h) * dt ( C) Energie = Puissance * Temps = Puissance * 5.800 h Occupation: 60 personnes Débit de ventilation: 30 m³/h par personne
Solution 2: pertes par ventilation Température intérieure: Quelle est la perte d énergie par ventilation pendant la saison de chauffe? Puissance = 0.34 Wh/m³K * (60 * 30 m³/h ) * (21-6,5) C = 0.34 Wh/m³K * 1.800 m³/h * (21-6,5) C = 8.874 W Energie = 8.874 W * 5.800 h = 51.469 kwh Occupation: 60 personnes Débit de ventilation: 30 m³/h par personne Exercice 3: pertes par infiltration Température intérieure: V infiltration = 0,5 vol/h Quelle est la perte d énergie par infiltration pendant la saison de chauffe? Puissance = c (Wh/m³K) * V (m³/h) * dt ( C) Energie = Puissance * 5.800 h
Solution 3: pertes par infiltration Température intérieure: V infiltration = 0,5 vol/h Quelle est la perte d énergie par infiltration pendant la saison de chauffe? Puissance = 0,34 Wh/m³K * ( * * ) * 0,5 vol/h * (21-6,5) C = 0,34 Wh/m³K * 6.000 m³ * 0,5 vol/h * (21-6,5) C = 14.790 W Energie = 14.790 W * 5.800 h = 85.782 kwh Exercice 4: consommation d énergie Température intérieure: Combien d énergie sera utilisée afin de compenser les pertes par transmission, ventilation, infiltration? Combien cela coûte-t-il? Consommation d énergie = pertes d énergie / rendement installation Coût de l énergie = consommation * prix unitaire gaz Rendement installation: 75% Prix unitaire gaz: 0,04 /kwh
Solution 4: consommation d énergie Température intérieure: Combien d énergie sera utilisée afin de compenser les pertes par transmission, ventilation, infiltration? Combien cela coûte-t-il? Consommation d énergie = (507.732 kwh +51.469 kwh+ 85.782 kwh) / 0.75 = 859.977 kwh Coût de l énergie = 859.977 kwh * 0,04 /kwh = 34.399 Rendement installation: 75% Prix unitaire gaz: 0,04 /kwh Exercice 5: puissance de chaudière Température extérieure minimale : -10 C Calculer la puissance de chaudière sur base des pertes par transmission, ventilation et infiltration. puissance de chaudière = puissance transmission + puissance ventilation + puissance infiltration
Solution 5: puissance de chaudière Température extérieure minimale : -10 C Puissance toit = 2 W/m²K * 1.000 m² * ( 21-(-10) ) C = 62.000 W Puissance sol = 2 W/m²K * 1.000 m² * ( 21-10 ) C = 22.000 W Puissance murs = 2 W/m²K * 560 m² * ( 21- (-10) ) C = 34.720 W Puissance fenêtres = 5 W/m²K * 280 m² * ( 21- (-10) ) C = 43.400 W Puissance ventilation = 0,34 Wh/m³K * 1.800 m³/h * ( 21- (-10) ) C = 18.972 W Puissance infiltration = 0,34 Wh/m³K * 6.000 m³ * 0,5 vol/h * ( 21- (-10) ) C = 31.620 W Puissance chaudière = 212,7 kw Synthèse 700000 600000 500000 85782 51469,2 400000 kwh 300000 200000 507732 Puisance chaudière = 212,7 kw 100000 Consommation = 859.977 kwh Coût = 34.399 0 transmissie ventilatie infiltratie 1
B 1. Pertes par transmission 2. Pertes par ventilation 3. Pertes par infiltration Données Température moyenne au sol: 10 C Température intérieure: Toit: U = 0,3 W/m²K Sol: U = 0,6 W/m²K Murs: U = 0,6 W/m²K Fenêtres: U = 2,0 W/m²K Ventilation: 75% recuperation Infiltration: 0,1 vol/h
Solution 1: pertes par transmission Température moyenne au sol: 10 C Température intérieure: Quelle est la perte d énergie par transmission pendant la saison de chauffe? Puissance en toiture = 0,3 W/m²K * 1.000 m² * (21-6,5) C = 4.350 W Puissance sol = 0,6 W/m²K * 1.000 m² * (21-10) C = 6.600 W Puissance murs = 0,6 W/m²K * 560 m² * (21-6,5) C = 4.872 W Puissance fenêtres = 2,0 W/m²K * 280 m² * (21-6,5) C = 8.120 W Energie = (4.350 + 6.600 + 4.872 + 8.120) W * 5.800 h = 138.864 kwh Solution 2: pertes par ventilation Température intérieure: Saison de chauffe: 5.800 uur V ventilation = 1.800 m³/h avec 75% récupération de chaleur Quelle est la perte d énergie par ventilation pendant la saison de chauffe? Puissance = 0,34 Wh/m³K * V * dt * (1-0,75) Puissance = 0,34 Wh/m³K * 1.800 m³/h * (21-6,5) C * (1-0,75) = 2.219 W Energie = 2.219 W * 5.800 h = 12.867 kwh
Solution 3: pertes par infiltration Température intérieure: Saison de chauffe: 5.800 uur V infiltration = 0,1 vol/h Quelle est la perte d énergie par infiltration pendant la saison de chauffe? Puissance = 0,34 Wh/m³K * 6.000 m³ * 0,1 vol/h * (21-6,5) C = 2.958 W Energie = 2.958 W * 5.800 h = 17.156 kwh Solution 4: consommmation d énergie Température intérieure: Saison de chauffe: 5.800 uur Rendement installation: 75% Prix unitaire du gaz: 0,04 /kwh Combien d énergie sera utilisée afin de compenser les pertes par transmission, ventilation, infiltration? Combien cela coûte-t-il? Consommation d énergie = (138.864 kwh +12.867 kwh+ 17.156 kwh) / 0,75 = 225.183 kwh Coût énergétique = 225.183 kwh * 0,04 /kwh = 9007,31
Solution 5: puissance de chaudière Température extérieur minimale : -10 C Puissance toiture Puissance sol Puissance murs Puissance fenêtres = 0,3 W/m²K * 1.000 m² * ( 21-(-10) ) C = 9.300 W = 0,6 W/m²K * 1.000 m² * ( 21-10 ) C = 6.600 W = 0,6 W/m²K * 560 m² * ( 21- (-10) ) C = 10.416 W = 2,0 W/m²K * 280 m² * ( 21- (-10) ) C = 17.360 W Puissance ventilation = 0,34 Wh/m³K * 1.800 m³/h * ( 21- (-10) ) C * (1-0,75)= 4.743 W Puissance infiltration = 0,34 Wh/m³K * 6.000 m³ * 0,1 vol/h * ( 21- (-10) ) C = 6.324 W Puissance de chaudière = 54,7 kw Synthèse 700000 600000 500000 85782 51469,2 400000 kwh 300000 200000 507732 Puissance de chaudière: 212,7 kw 54,7 kw Consommation = 914.111 kwh 225.183 kwh 100000 17156,4 12867,3 138864 Coût énergétique = 36.564,44 9.007,31 0 1 2 transmissie ventilatie infiltratie
C 1. Consommations eau chaude sanitaire/puissance 2. Chauffe-eau solaire 3. Pertes d accumulation Données: ballon eau chaude sanitaire Température sortie 60 C Température alimentation 10 C c eau : 1,16 Wh/l C
Consignes 1: consommation journalière pour la préparation d eau chaude sanitaire Température sortie 60 C Température alimentation 10 C c eau : 1,16 Wh/l C Rendement installation: 70% Calcul de la consommation pour la préparation de 1x 200 l d eau chaude sanitaire Consommation d énergie = c (Wh/l C) * volume(l) * dt( C) / rendement installation Consommation d énergie = 1,16 Wh/l C * 200 l * (60-10) C / 0,70 = 16,6 kwh Consignes 2: consommation annuelle pour la préparation d eau chaude sanitaire Température sortie 60 C Température alimentation 10 C c eau : 1,16 Wh/l C Rendement installation: 70% Calcul de la consommation pour la préparation de 365 x 200 l d eau chaude sanitaire Consommation d énergie = 1,16 Wh/l C * 200 l * (60-10) C * 365 / 0,70 = 6.049 kwh
Consignes 3: économie avec système solaire Couverture solaire 55% Calcul de l économie annuelle lors de l utilisation d un système solaire: Economie d énergie = consommation d énergie * couverture solaire Consommation d énergie = 1,16 Wh/l C * 200 l * (60-10) C * 365/0,70 = 6.049 kwh Economie d énergie = 6.049 kwh * 0,55 = 3327 kwh Consignes 4: puissance du préparateur Température sortie 60 C Température alimentation 10 C c eau : 1,16 Wh/l C Calcul de la puissance nécessaire pour préparer 200 l d eau chaude en 10 min. Puissance = energie / temps Puissance = ( 1,16 Wh/l C * 200 l * (60-10) C ) / (10min/60 min) = 69.6 kw
Consignes 5: puissance du préparateur Température sortie 60 C Température alimentation 10 C c eau : 1,16 Wh/l C Calcul de la puissance nécessaire pour préparer 200 l d eau chaude en 60 min. Puissance = energie/temps Puissance = (1,16 Wh/l C * 200 l * (60-10) C)/ 1h = 11,6 kw Consignes 6: pertes d énergie sur un ballon d eau chaude sanitaire Température sortie 60 C Température alimentation 10 C Superficie ballon : 2m² Calcul des pertes d énergie par an pour maintenir 200 l d eau chaude à température si : Non isolé: U = 10 W/m² C Isolé avec 3 cm PSE: U = 1 W/m² C Isolé avec 5 cm PUR: U = 0,56 W/m² C Energie: U(W/m²K) * A(m²) * dt (60-21) ( C) * 8.760 uur
Solution 6: pertes d énergie sur un ballon d eau chaude sanitaire Température sortie 60 C Température alimentation 10 C Superficie ballon : 2m² Calcul des pertes d énergie par an pour maintenir 200 l d eau chaude à température si Non isolé: 10 W/m²K * 2m² * (60-21) C * 8.760 h = 6.832 kwh 3 cm PSE: 1 W/m²K * 2m² * (60-21) C * 8.760 h = 683 kwh 5 cm PUR: 0,56 W/m²K * 2m² * (60-21) C * 8.760 h = 383 kwh Conclusion 700000 600000 85782 500000 51469,2 400000 kwh 300000 507732 200000 17156,4 12867,3 100000 138864 0 1 2 transmissie ventilatie infiltratie Consommation: 859.977 kwh 225.183 kwh Isolation boiler: 6.832 kwh 383 kwh Système solaire: 6.049 kwh 3.327 kwh
Consignes 7 Superficie: 1000 m² Puissance spécifique éclairage: 2.5 W/m².100 lux Qualité d éclairage demandée: 500 lux Quelle est la puissance totale installée? Puissance = Puissance écl. spécifique * superficie * lux Puissance = 2.5 W/m².100 lux * 1000 m² * 5 = 12.500 W Consignes 7 Superficie: 1000 m² Puissance spécifique éclairage: 2.5 W/m².100 lux Qualité d éclairage demandée: 500 lux Quelle est la consommation pour un temps de fonctionnement de 2000 heures par an? Consommation = puissance * temps Consommation = 12.500 W * 2000 heures = 25.000 kwh
Consignes 8 Superficie: 1000 m² Puissance spécifique éclairage: 2.5 W/m².100 lux Qualité d éclairage demandée : 500 lux Economie par dimmage en fonction de l éclairage naturel: 50 % Nombre d armatures équipées de dimmer: 60 % Quelle sera la consommation après dimmage? Consommation = (0.40 * puissance + 0.60 * 0.50 * puissance) * temps Consommation = (0.40 * 12.500 + 0.60 * 0.50 * 12.500) * 2000 heures = 17.500 kwh