Petits immeubles et chauffage collectif

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Au sein de l’habitat, le chauffage est un poste prioritaire car il représente la plus grande partie de nos consommations domestiques. Il nécessite donc une attention particulière. Isolation, entretien, régulation: quelles améliorations peut-on lui apporter? Comment évaluer et améliorer une installation existante? Est-il judicieux de la remplacer? Que prévoit la PEB en la matière?

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Petits immeubles et chauffage collectif

  1. 1. Petits immeubles et chauffage collectif Raphaël CAPART ICEDDDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 1
  2. 2. Les besoins nets en énergie Enveloppe du bâtiment Nombre d’habitants et habitudes Performance des installationsDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 2
  3. 3. Les besoins nets en énergie Chauffage et eau chaude sanitaire Pertes des système Énergie « que l’on paie » combustible, électricité, (chaleur)Droits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 3
  4. 4. Eviter l’électricité pour produire de la chaleur • Le rendement pour transformation de l’énergie primaire (p.ex. combustible fossile) en électricité est faible et il existe également des pertes au niveau du transport => Il vaut mieux bruler du gaz dans une bonne chaudière à condensation plutôt que d’utiliser ce gaz pour produire de l’électricité qui produira à son tour de la chaleur • Le coût du kWh électrique est plus élevé (plus du double) par rapport à la plupart des autres sources d’énergieDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 4
  5. 5. Pertes - rendements Chaque système de chauffage présente des pertes et possède un rendement une partie de l’énergie fournie est perdue lors de la transformation = la transformation se fait avec un certain rendement Exemple : une chaudière au mazout consommant 10 litre de mazout pour produire 80 kWh de chaleur Énergie Chaleur en entrée en sortie Rendement = 0.8 ou 80% 100kWh 80kWh Pertes 20 kWhDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 5
  6. 6. Performances d’une installation type production stockage distribution émission régulation Perte par les fumées : chaleur et imbrulés (suies) Pertes du à l’absence ou à une mauvaise régulation Chaleur danscombustible les locaux Pertes à l’émission et à la régulation Pertes au stockage Pertes à la distribution Pertes à la production Rendement de production X Rendement de stockage X Rendement de distribution X Rendement d’émission = Rendement globalDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 6
  7. 7. Pertes à la production Pertes par les fumée : •Température élevée => perte de chaleur Diminuées avec chaudière basse température ou à condensation si la température de retour est suffisamment basse •Imbrulés (suies) => perte d’une partie de l’énergie contenue dans le combustible Diminuées si le brûleur est bien réglé et entretenu Pertes vers l’ambiance : Une partie de la chaleur est directement perdue dans la chaufferie au travers des parois de la chaudière •Les chaudières moderne sont bien isolées et minimisent ces pertes. •Eventuellement isoler une très ancienne chaudière. Pertes à l’arrêt: Une chaudière fonctionne souvent de manière intermittente, lors des périodes d’arrêt, les pertes à l’ambiance se poursuivent et il existe des pertes par balayage (air froid traversant la chaudière vers la cheminée) •Une chaudière bien dimensionnée, un brûleur 2 allures ou modulant minimisent les temps d’arrêt •Un clapet à fermeture automatique coupe l’arrivé d’air à l’arrêtDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 7
  8. 8. Pertes au stockage • Ballon tampon rare pour le chauffage mais un ballon de stockage est souvent présent pour l’eau chaude sanitaire • Déperdition par les parois vers l’ambiance => isolationDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 8
  9. 9. Pertes à la distribution • Conduites dans les locaux non chauffés Chaufferies, trémies, etc • Conduites dans les locaux chauffés Surchauffe => pertes • Pertes d’autant plus importantes que – Les conduites sont longues – Les diamètres sont importants – La température de l’eau est élevée • Pour les réduire => isolation (et température glissante)Droits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 9
  10. 10. Pertes à l’émission et à la régulation • Pertes à l’émission : Radiateurs rayonnants au travers de murs mal isolés ou d’allèges vitrées =>panneaux réfléchissants, déplacement des radiateurs • Pertes à la régulation toute surchauffe par rapport à une température souhaitée en un endroit précis à un moment donné constitue une perte => vannes thermostatique, régulateur climatique, etc.Droits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 10
  11. 11. Spécificités des installations collectives pour le chauffage Chaudière multiples la puissance de chauffage est souvent assurée par plusieurs chaudières => nécessité d’une régulation particulière (en cascade ou en parallèle)Droits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 11
  12. 12. Spécificités des installations collectives pour le chauffage Circuits secondaires • Distribution – Étagée Circuit primaire – Conduites longues et de diamètre importants Pertes à la distribution – Nombreuse vannesDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 12
  13. 13. Améliorer la combustion • Faire entretenir et régler la chaudière – Maintient d’un combustion optimale – Nettoyage pour garantir un bon échange de chaleur • Remplacer le brûleur par un brûleur 2 allures ou modulant => limite les pertes à l’arrêtDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 13
  14. 14. Bien dimensionner la générateur de chaleur • Le générateur (chaudière, PAC, etc.) doit être bien dimensionné par rapport aux besoins – Il fonctionnera plus souvent dans les conditions nominale – On limite les pertes à l’arrêt Attention : après des travaux d’isolation, la puissance installée sera devenue trop importante • Le dimensionnement est réalisé pour les conditions extérieures les plus froides ⇒Surdimensionné pour la plus grande partie de la période de chauffe => intérêt d’un appareil modulant • Il est possible de réduire la puissance de certain brûleurs, de le remplacer, de mettre à l’arrêt une des chaudièresDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 14
  15. 15. Bien choisir le générateur • Pour les chaudières: – vérifier la présence d’un label, ils sont la garantie d’un certain niveau de performance haut rendement À condensation Gaz Mazout – Comparer les rendements à 30%. Ce rendement reflète au mieux le rendement saisonnier que l’on peut attendre d’un appareil au cours d’une saison de chauffe complète.Droits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 15
  16. 16. Remplacer la chaudière par une chaudière à condensation • Récupération de chaleur supplémentaire par condensation de la vapeur d’eau des fumées • Dans les circuits : éviter les retours chaudsDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 16
  17. 17. Remplacer la chaudière par une chaudière à condensation • Nécessite un température de retour basse pour condenser et donc idéalement des systèmes d’émission basse température mais : • Reste plus efficace même sans la condensation car l’échangeur de chaleur est très grand, la chaudière est très bien isolée et étanche à l’air • Si la régulation est en température glissante, durant une partie de la période de chauffe, les conditions de condensation seront rencontrées • Points d’attention – Tubage étanche de la cheminée résistant à l’humidité et à la corrosion – Évacuation des condensatsDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 17
  18. 18. Réduire les pertes au stockage • Isoler ou remplacer le réservoir – Se référer aux pertes d’entretient = pertes pour maintenir l’eau à la température souhaitée Extrait d’une notice technique – Ordre de grandeur ballon de 1000 litre maintenu à 70 °C hors du volume protégé Pertes de stockage [m3 de Isolation Puissance de déperdition [W] gaz / an] Non isolé 3118 1796 Isolé 4cm laine minérale 347 200 Isolé 10 cm PUR 117 67Droits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 18
  19. 19. Isoler les conduites 1 m de conduite non isolée à 70°CDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 19
  20. 20. Isoler les conduites Exemple : exigences d’isolation PEB chauffage D’environ 3 cm pour des conduite DN10 jusqu’à environ 7 cm pour des conduite DN100, avec un très bon isolant (λ=0.035)Droits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 20
  21. 21. Améliorer l’émission • Placer des écrans réfléchissants derrière les radiateurs • Éviter le placement dans un caisson • Supprimer les allèges vitrées ou déplacer les radiateursDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 21
  22. 22. Régulation en température glissante • La température de l’eau de chauffage est régulée en fonction de la température extérieure – Avantages : • Optimisation des performance des chaudières =>plus grande récupération de chaleur à la chaudière : condensation, température des fumées plus basse • Moins de pertes dans la distribution car la température est plus basse • Vannes thermostatiques moins sollicitéesDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 22
  23. 23. Régulation en température glissante – Mise en œuvre • Sonde de mesure de la température extérieure, placée à l’abri du rayonnement direct du soleil (façade nord) • Régulateur climatique pour réguler la chaudière ou les circuits secondaires • Vannes 3 voies sur circuits secondairesDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 23
  24. 24. Assurer un ralenti nocturne "Cela ne sert à rien de couper le chauffage durant la nuit, la chaleur économisée est repayée en début de journée suivante pour recharger les murs !" FAUX !Droits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 24
  25. 25. Assurer un ralenti nocturne ECONOMIE D’ENERGIE • Mise en œuvre : – Au niveau du régulateur climatique => abaissement de la température de l’eau durant la nuit – Via un thermostat d’ambiance programmable (rare en collectif)Droits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 25
  26. 26. Placer des vannes thermostatiques • Régulation pièce par pièce de la température – Évite les surchauffes dues • Aux gain solaires • Aux apport internes (habitants, cuisine, appareils, etc) qui sont variables suivant les pièces et le moment de la journée • Attention au placement – La vanne doit pouvoir mesurer la température du local (éviter de la couvrir, de la placer proche d’une source de chaleur, etc.) • L’occupant peut agir sur sa consommation de chauffageDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 26
  27. 27. Thermostat d’ambiance • En collectif, problème du local témoins • Possibilité : un thermostat d’ambiance actionnant un vanne 2 voie de l’alimentation du circuit de l’appartement • Il existe des systèmes intégrés permettant de gérer automatiquement et individuellement la fourniture de chaleur (chauffage et ECS) depuis un circuit principalDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 27
  28. 28. Mise en place d’un décompte individuel • Dispositif de mesure de la quantité de chaleur consommée par chaque logement • Responsabilise les usagers et les incite à se comporter en « bon père de famille » • Nécessite des moyens d’action de l’usager sur l’installation (p.ex. vannes thermostatique) • Réduction de la consommation (estimée à 10%) • Ne pas négliger la sensibilisation de l’usagerDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 28
  29. 29. Mise en place d’un décompte individuel • Différents systèmes existent – Calorimètre individuels placés sur les radiateurs, à évaporation ou électroniques – Compteurs de chaleur placés en entrée de chaque logement qui mesurent les débits et la différence de entre le départ et le retour du chauffageDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 29
  30. 30. ECS : limiter les besoins • Placer des limiteurs de débit, des butée économiques, des mousseurs • Réduire la pression générale d’alimentation • Préférer les douches aux bains Un bain : environ 140 litres d’eau et 7kWh une douche : environ 40 litres d’eau et 2 kWh • Eviter les équipements de luxe : douches multi-jets, jacuzzi, etc.Droits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 30
  31. 31. Limiter les pertes de puisage Le volume d’ECS contenue dans les conduites se refroidi entre 2 puisages => •Limiter la longueur des conduites •Décentraliser la production Idéalement, tous les points de puisage à moins de 5 m de l’appareil de production ou de la boucle d’ECS •Placer une boucle de circulation ? À voir au cas par cas, souvent nécessaire pour le confortDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 31
  32. 32. Boucles d’ECS Circulation permanente à température élevée le rendement de la boucle peut être de 20 % seulement dans les cas les plus défavorables => • Isoler les conduites • Réduire le temps de fonctionnement (arrêt nocturne) • Décentraliser la productionDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 32
  33. 33. ECS : production centralisée ou décentralisée ? Ce choix doit être effectué au cas par cas Dans l’absolu, il est difficile de recommander préférentiellement une installation avec une boucle de circulation très bien conçue et très bien isolée plutôt qu’une installation composée de chauffe-eau au gaz très performants pour chaque logementDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 33
  34. 34. ECS : isoler l’échangeur à plaque • En présence d’un échangeur à plaques pour la production d’ECS => isolerDroits réservés Petits immeubles et chauffage collectif – Raphaël CAPART - ICEDD Le 25 septembre 2012 - Page 34

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