FORMATION BÂTIMENT DURABLE - Bruxelles Environnement · 2021. 3. 10. · N NBN D 51-003 - NBN D 51-004 - NBN D 51-006 Systèmes N NBN EN 12 828 N NBN EN 12 831 + Annexe Belge (charge

FORMATION

BÂTIMENT DURABLE

Muriel BRANDT

Le système de chauffage et la production d’eau chaude

sanitaire

RÉNOVATION BRUXELLOISE À

HAUTE PERFORMANCE

ÉNERGÉTIQUE

PRINTEMPS 2019

Inspiré partiellement de présentations conçues par CENERGIE et MATRIciel

FORMATION BÂTIMENT DURABLE : RÉNOVATION PARTIELLE / PAR PHASE – PRINTEMPS 2019

OBJECTIFS DE LA PRÉSENTATION2

N Passer rapidement en revue les aspects normatifs et

réglementaires en vigueur

N Passer en revue les différents systèmes de production et

d’émission, en focalisant l’exposé sur les points auxquels être

attentifs dans le cadre d’une rénovation

N Proposer une méthodologie de travail pour permettre la prise en

compte de tous les aspects importants dans la perspective

d’une rénovation efficiente

N Aborder quelques combinaisons courantes et sensibles

d’opérations dépendantes dans le cas d’une rénovation par

phases


TABLE DES MATIÈRES3

RAPPELS THÉORIQUES

N Besoins en énergie et besoins en puissance

N Aspects réglementaires

N Systèmes de production > principes de fonctionnement et points

d’attention

N Systèmes d’émission > principes régimes de température

N Confort thermique

N Autres aspects connexes

RÉFLEXION GLOBALE

OPERATIONS DÉPENDANTES


RAPPELS RÉFLEXION GLOBALE OPÉRATIONS DÉPENDANTES

BESOINS EN ENERGIE ET BESOINS EN PUISSANCE4

Besoins en énergie pour le chauffage

Source / Bron : Guide PEB RW 3.2

12

3

45

6

710

11

12

13

14

1. Déperditions par transmission

2. Déperditions par ventilation volontaire

3. Déperditions par in/exfiltration

4. Déperditions totales de l’enveloppe

5. Apports solaires

6. Apports internes

7. Besoins nets en énergie pour le chauffage

10. Solaire thermique éventuel

8. Pertes du système

12. Consommation finale pour le chauffage

13. Pertes de transformation

14. Consommation d’énergie primaire

pour le chauffage

+

+

=

-

-=

-

+

=

+

=

9. Besoins bruts en énergie pour le chauffage=

11. Pertes de production+

8

9



Source / Bron : www.energies.wallonie.be


Besoins en énergie pour l’ ECS

Les besoins nets d’énergie pour l’ECS

dépendent du puisage dans le bâtiment

N Logements : 25 l/pers/jour à 60°C (valeur

moyenne)

N Tertiaire : dépend fortement de l’affectation




Besoins en énergie pour l’ ECS

N Sur base des consommations réelles

• Possible uniquement en rénovation

• Bien pour le secteur tertiaire

N En fonction du débit nominal des points de puisage

• Présente un risque de surdimensionnement

• Via des profils types

• Utilisé pour les constructions neuves

• Bien adapté au secteur résidentiel




Quelle puissance de chauffage ?

N Bâtiments existants

• Puissance au m² (ou au m³) à déconseiller

• Définition des heures de fonctionnement (monotone de chaleur)

• Consommation/Puissance ≈ 1.500 h à plein régime

• Calcul des déperditions de chaleur (norme NBN EN 12831)

• Simulation dynamique (basée sur l’ASHRAE)

N Bâtiments neufs

• Calcul des déperditions de chaleur (norme NBN EN 12831)

• Simulation dynamique (basée sur l’ASHRAE)

12831

So

urc

e / B

ron

: I

CE

DD




Quelle puissance pour l’ECS ?

N Contraintes de choix : puissance, espace disponible, investissement…

Ec

art im

po

rtan

t

Appareil

Combi

Maison ancienne Maison neuve ou rénovée

?

10-40 W/m²80-120 W/m² Dépend des puisages

Min 25 kW (instant.)

Dépend des puisages

Min 25 kW (instant.)





𝐸𝐸 𝒏𝒆𝒓𝒈𝒊𝒆 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒐𝒎𝒎é𝒆 (𝑬𝒄) ≤ 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒊𝒆 𝒔𝒕𝒐𝒄𝒌é𝒆 (𝑬𝒔) + 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒊𝒆 𝒑𝒓𝒐𝒅𝒖𝒊𝒕𝒆 (𝑬𝒑)

N Instantané (Ec = Ep)

Demande continue

N Semi-instantané

Plusieurs pointes journalières

Durée de réchauffage 20-30 min

N Semi-accumulation

Plusieurs pointes journalières

Durée de réchauffage 1-1h30

N Accumulation (Ec = Es)

Demande par pointe





Mode de préparation de l’ECS – Préparation instantanée

N Volume maximum d’eau à 60°C puisé en 10 minutes

N Puissance à prévoir en kW

𝑃 =1,16

1000∙𝑉60,10𝑚𝑖𝑛

1

6

∙ (60 − 10)

Préparation instantanée ? Oui si un seul puisage (petitlogement par ex.) à moins de prévoir une installation pourchaque puisage

Exemple Evier Baignoire Douche

Débit 60°C 5 l/min 9 l/min 6 l/min

Tps puisage 10 min 10 min 10 min

Vol eau 60°C 50 l 90 l 60 l

Puissance requise 17,4 kW 28,6 kW 20,9 kW





Mode de préparation de l’ECS – Préparation instantanée

N Si on utilise des points de puisage dont le débit est moindre

• Evier + douche en simultané ≈ 30 kW

• Baignoire seule < 25 kW

• Deux douches en simultané < 30 kW

Préparation instantanée adaptée aux débits de puisageoptimisés

Evier Baignoire Douche

Débit puisage 5 l/min 15 10 l/min 10 6,6 l/min

T° puisage 60°C 40°C 40°C


Tps puisage 10 min 10 min 10 min

Vol eau 60°C 50 l 60 l 40 l

Puissance requise 17,4 kW 20,9 kW 13,9 kW





Mode de préparation de l’ECS – Accumulation pure

N Volume maximum d’eau à 60°C puisé en 24 heures

• Volume d’eau consommé : 277 l soit 69 l/p

• Volume d’eau consommé : 169 l soit 42 l/p

Exemple 1 Evier Baignoire Douche


Tps puisage 1*5 min 2*10 min 2*6 min

Vol eau 60°C 25 l 180 l 72 l

Exemple 2 Evier Baignoire Douche


Tps puisage 1*5 min 0*10 min 4*6 min

Vol eau 60°C 25 l 0 l 144 l






N Volume de stockage

𝑉𝑠𝑡𝑜𝑐𝑘𝑎𝑔𝑒 =𝑉𝑒𝑎𝑢 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑜𝑚𝑚é

𝐸𝑓𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖𝑡é 𝑑𝑢 𝑠𝑡𝑜𝑐𝑘𝑎𝑔𝑒

• Coefficient d’efficacité du stockage (fonction de la stratification)

• Bonne stratification : efficacité de 80% à 95%

• Mélange important : efficacité pouvant descendre à 45%

Efficacité stock. Exemple 1 Exemple 2

Bonne 80% 346 l 211 l

Mauvaise 50% 554 l 338 l






N Puissance à prévoir en kW (pour réchauffer en 6h)

𝑃 =1,16

1000∙𝑉60,24ℎ

6∙ 60 − 10

Préparation en accumulation pure ? Oui si

N consommation relativement faible

N si stockage efficace avec une bonne stratification

N si encombrement compatible

N PAC

Efficacité stockage Exemple 1 Exemple 2

Vol eau 60°C 277 l 169 l

Puissance 2,7 kW 1,6 kW



RAPPELS THÉORIQUES




d’attention


N Confort thermique


RÉFLEXION GLOBALE




ASPECTS RÉGLEMENTAIRES16

Chaudières

N NBN D 61-001 (≥70kW) - NBN D 61-002 (<70kW)

Gaz

N NBN D 51-003 - NBN D 51-004 - NBN D 51-006

Systèmes

N NBN EN 12 828

N NBN EN 12 831 + Annexe Belge (charge thermique)

N NBN EN 12 831-3 (charge thermique ECS)

61-001/002

EN 12 828

EN 12 831

D 51-003/004/006

Les réglementations énoncées ne constituent pas une liste exhaustive

mais permettent de mettre en évidence certains points d’attention dans le

cadre d’une rénovation par phases




Ventilation

N Chaudières non étanches

• Apport d’air nécessaire pour le fonctionnement de la chaudière

• Orifices de ventilation ont une section libre de passage de minimum

• 150 cm² dès qu’un appareil de type A est présent

• 50 cm² dans les autres cas

• Orifices de ventilation dépendent de la puissance du générateur

N Chaudières étanches (« ventouse ») à l’intérieur du volume protégé mais

attention à la puissance !

• Jusqu’à 30 kW, pas de contraintes particulières (en résidentiel)

• Jusqu’à 70 kW, nécessité éventuelle de ventiler la chaufferie (NBN 61-

002)

• Au-delà de 70 kW, ventilations haute et basse en fonction de la puissance

de la chaufferie (NBN 61-001)

61-002

61-001




Cheminée - NBN D 51-003D 51-003




Cheminée - NBN D 61-001 (≥70kW)D 61-001




Cheminée - NBN D 61-002 (<70kW)D 61-002




Local de chauffe et accès

N Les impositions dépendent de la puissance de la chaufferie

Comportement au feu

N Local chaufferie

• Parois intérieures RF 2h

• Portes RF 1h

N Conduit de cheminée (compartimentage)




Liste des dispositions liées au permis d’environnement

N Chaudière de 100 kW au moins

• Pas de local chaufferie (gaz) plus bas que le niveau -1 sans l’accord

explicite du Service Incendie (SIAMU)

• Dispositif de coupure à l’extérieur de la chaufferie (ou près de la porte),

qui permet de couper l’alimentation en électricité et en combustible de

l’installation (électrovanne par exemple)

• Normes de résistance au feu pour les parois et les portes

• Extincteurs




Local compteur

Le compteur gaz doit être placé dans un espace sec et aéré ventilé

naturellement

se référer au cahier de charges de Sibelga pour les autres

exigences




Réglementation PEB chauffage et climatisation

Source / Bron : Bruxelles Environnement





N Champ d’application

• Chaudière au combustible gazeux/liquide et chauffe-eau gaz

• Pn > 0 kW

• Système clim machines à compression Pn > 12 kW





N Deux catégories d’exigences

• Exigences de bon fonctionnement des chaudières et chauffe-eau

> Fonctionnement sûr et performant de l’appareil

• Exigences techniques « systèmes »

> Performance des systèmes de chauffage





N Exigences de bon fonctionnement

1. Bon état des conduits d’évacuation des gaz de combustion et des

conduits d’amenée d’air comburant

2. Dépression du conduit d’évacuation des gaz de combustion (type B)

3. Orifices de mesures de combustion

4. Combustion et émissions des chaudières et des chauffe-eau en

fonctionnement

5. Ventilation du local où se trouve au moins un chauffe-eau gaz ou une

chaudière (type B)

6. Teneur en CO dans l’ambiance du local où se trouve au moins un

chauffe-eau gaz ou une chaudière

7. Dispositifs de sécurité des chauffe-eau gaz et chaudières





N Exigences techniques « systèmes »

1. Exigences de comptage énergétique

2. Exigences de comptabilité énergétique

3. Documents relatifs au système de chauffage

4. Note de dimensionnement des chaudières

5. Calorifugeage des conduits et accessoires du système de chauffage

6. Régulation des systèmes de chauffage

7. Partitionnement de la distribution d’eau de chauffage et d’air

8. Variation du débit d’air neuf selon l’occupation réelle

9. Récupération de chaleur sur les unités de ventilation double flux





N Certaines actions sur la chaufferie vont être des évènements

déclencheurs à l’application de certaines exigences

Exemple : Réception PEB chauffage nécessaire dès qu’ une

nouvelle chaudière est installée (déplacée ou modifiée) dans un

système de chauffage

N Certaines actions ne sont pas conditionnées par un évènement

déclencheur

Exemple : exigence de comptabilité énergétique





ACTES Fréquences et évènements déclencheur (à partir du 01/01/2019)

Réception PEB Lors du (rem) placement d’une chaudière: 1 mois après mise en

service

Contrôle périodique

(CP) PEB

1x / 2 ans chaudières et chauffe-eau gaz

1x / an chaudières combustible liquide

Pn > 0 kW

! Également « 1er CP au placement des chauffe-eau »

Si intervention sur la partie combustion d’une chaudière ou

chauffe-eau

Si déplacement de la chaudière

Diagnostic PEB 1x/ 5 ans pour les systèmes de chauffage type 2

Programme min.

d’entretien

Mise en œuvre continue, vérification lors du diagnostic

Système type 2

(contenu pas encore fixé)

Envoi des attestations Toutes les attestations conformes et non-conformes (àpd

01/01/2020)

Dans les 30jrs





N ACTE: Contrôle périodique PEB d’une chaudière ou d’un chauffe-eau

Vérification des 7 exigences de bon fonctionnement

N ACTE: Réception PEB d’un système de chauffage

Vérification des 7 exigences de bon fonctionnement et des 9

exigences techniques « systèmes »





N Focus sur les exigences de calorifugeage

• Pour les systèmes de chauffage faisant l’objet d’une réception PEB dans

le cadre de la réglementation chauffage PEB, toutes les conduites

hydrauliques et aérauliques doivent répondre à des exigences de

calorifugeage minimales en fonction

• du type d’environnement : dans/ hors volume protégé

• du diamètre extérieur du conduit

• de la performance thermique de l’isolation (classes)

• pour les conduits d’ECS: s’il s’agit d’un conduit de circulation (à

l’exception des thermosiphons)



RAPPELS THÉORIQUES



N Systèmes de production > principes de fonctionnement et

points d’attention


N Confort thermique


RÉFLEXION GLOBALE




SYSTÈMES DE PRODUCTION34

Chaudière fioul ou gaz

N Chaudière existante diagnostic à réaliser pour analyser sa performance

N Chaudière neuve à condensation

N Pour chauffage seul ou ECS combinée

+ Technologie connue, fiable et concurrentielle

+ Rendement et prix intéressants

+ Coût d’entretien modéré

+ Mise en oeuvre aisée

+ Large gamme de puissance : 5 à 5000kW

- Durée de vie : 15 à 20 ans

- Coût du combustible : dépendant du marché

- Impact environnemental

Source / Bron : www.tobel.be




Chaudière fioul ou gaz

N Chaudière à condensation




Combilus

N Principe

Source / Bron: Viessmann – Meibes Logotherm




Combilus

N Chiffres clés

• Puissance ECS: 35 kW (si 65°C)

• Débit: 12 à 17 l/min à 50°C

• Puissance chauffage: max 15 kW

• Echangeur de chaleur: 0,6m², isolation

20mm (0,038W/mK)

• Equipé de compteurs (monitoring

et respect règlementation PEB)

Source / Bron: Viessmann – Meibes Logotherm




Combilus

(principalement par rapport à solution type « chaudière individuelle)

+ Puissance chauffage station (10 à 15kW) plus faible que chaudière

individuelle (24kW – modulation 30% à 100% donc fonctionne souvent en

« tout ou rien »)

+ Encombrement station plus faible que chaudière individuelle (évacuation

fumée, conduite gaz)

+ Pas d’appareil de combustion dans logement

+ Peu ou pas d’entretien (si ce n’est au niveau de la chaufferie centralisée)

- Performance PEB par rapport à solution centralisée équivalente mais sans

sous-station

- Coût (une chaufferie centralisée et une station par logement) selon certains

concepteurs mais pas selon fabricant




Poêles à bois: pellets, bûches

N Pour logement individuel

N Chauffage seul ou ECS combinée : air ou hydro

+ Objet décoratif en salon

+ Combustible renouvelable

+ Revalorisation des déchets de bois

+ Chauffage par air : Poêle gainable

+ Chauffage par eau : Poêle hydro

- Appoint électrique pour l’ECS en été

- Risque de surchauffe

- Puissance limitée : 5 à 20kW

- Emissions PM10/2,5 : zone urbaine

- Autonomie : Charges en bois manuelles

- Livraison du combustible

Attention pour les systèmes non étanches à l’interaction possible entre les

systèmes (hottes de cuisine) !




Pompe à chaleur

N Principe de fonctionnement

• Soutire de la chaleur d’une « source froide » (sol, air extérieur…)

• Augmente son niveau de température

• Restitue cette chaleur à une température plus élevée

Vapeur

basse pression

Vapeur

haute pression

Liquide

basse pression

Liquide

haute pressionDÉTENDEUR

CONDENSEUR

COMPRESSEUR

ÉVAPORATEURSource

froide

Installation

de chauffage




Pompe à chaleur

N Source froide (celle à la plus basse température)

• Le sol ( = géothermie de surface)

• L’air ( = aérothermie)

• L’eau ( = hydrothermie)

• La chaleur perdue (air vicié, process…)

Echangeur dynamique

Echangeur statique

Eau souterraine

Eau de surfaceCaptage horizontal

Captage vertical

PAC aérothermique PAC hydrothermiquePAC géothermique

Source / Bron : EF4




Pompe à chaleur

N Source froide

• Air ambiant ou air extérieur

N Simple à mettre en œuvre

N Pour l’air extérieur, la température de l’air varie beaucoup au cours de

l’année

Performances de la PAC varient aussi largement




Pompe à chaleur

N Source froide

• Air ambiant ou air extérieur

N Réflexion sur le bruit émis

Attention à la maintenance de l'appareil dont le bruit peut

évoluer au cours du temps

Source / Bron : Daikin




Pompe à chaleur

N Source froide

• Sol

• Capteurs horizontaux enterrés à faible profondeur (0,6m à

1,2m)

• Capteurs verticaux (ouverts/fermés), quasi indépendant de la

température extérieure mais nécessite de réaliser des forages

• Corbeilles géothermiques (système alternatif)

Source / Bron : http://www.af-sa.ch/

So

urc

e / B

ron

: P

AC

én

erg

ie.c

om




Pompe à chaleur

N Fonctionnement bivalent : parallèle ou alternatif

Appoint

Appoint

Source / Bron : http://conseils.xpair.com




Pompe à chaleur air/eau

+ Technologie en pleine expansion (PAC HT)

+ Réversible

+ Rendement intéressant (COP)

+ ECS 100% thermodynamique (PAC HT)

+ Production d’eau jusqu’à 80°C

- Consommation en énergie primaire

- Investissement plus élevé qu’une chaudière

- Utilisation de fluides frigorigènes polluants

- COP en baisse avec la T°ext.

- Gamme de puissance : 10 à 45kW




Pompe à chaleur sol/eau ou eau/eau

+ Technologie connue et fiable

+ COP constant durant toute l’année

+ Réversible

- Température d’eau limitée à 55°C (sauf PAC HT)

- Consommation en énergie primaire

- Appoint électrique pour l’ECS (sauf PAC HT)

- Investissement important (forage et puits géothermiques)

- Utilisation de fluides frigorigènes polluants

- Gamme de puissance : 10 à 2000kW




Ballon thermodynamique

+ Possibilité de le connecter à la VMC

+ Production d’eau jusqu’à 60°C (attention, si résistance électrique d’appoint)

+ Stockage jusqu’à 300L d’ECS

- Puissance de 1,5 à 5 kW (très faible)

- Nuisances sonores

- Refroidissement du local > à placer hors volume protégé ou prévoir

connexion extérieure (idéalement)

- Débit minimum requis

So

urc

e / B

ron

: c

eg

iba

t

So

urc

e /B

ron

: M

itsu

bis

hi e

lectr

ic



RAPPELS THÉORIQUES




d’attention


N Confort thermique


RÉFLEXION GLOBALE




SYSTÈMES D’ÉMISSION50

Principe de l’émission de chaleur

N Mode d’émission

• Convection

• Rayonnement

• Conduction

Le rayonnement

La conduction par contact direct entre la peau et les objets

Le phénomène de convection entre la peau et l’air

Chauffage et confort

Courbe théorique idéale En plancher chauffant 1. Convecteurs électriques

2. Air pulsé

1

2




Radiateur

N Échange thermique par convection (et rayonnement)

N Régulation aisée (vanne thermostatique)

N Réactivité et dynamique thermique (inertie)

N Puissance d’émission sensible au régime de T°

Source / Bron : Radson




Ventilo-convecteur

N Diffusion de la chaleur par convection forcée : un ventilateur active le

transfert de chaleur dans une batterie

N Haute réactivité

N Consommation électrique et acoustique

N Régulation relativement simple

N Existe aussi en chaud & froid !

• 2 tubes

• 4 tubes

Source / Bron : Energie +

Air soufflé

Air repris




Chauffage par le sol

N Distribution d’un fluide chaud et émission de chaleur principalement par

rayonnement

N Possibilité de travailler en très basse température

N Inertie très élevée si intégré dans la chape

peu adapté si bâtiment réactif aux apports internes et externes

variables (bâtiment basse énergie et passif)

N Il existe des systèmes plus réactifs (intégré sous un plancher)

N Coût d’investissement élevé

N Confort ? Fonction de la régulation




Chauffage par air (via batterie chaude)

N Peut être placé dans un groupe de ventilation ou dans le gainage

N Température de pulsion limitée pour maintenir le confort (35°C)

N Le débit d’air pulsé doit être adapté à la puissance thermique requise et non

plus au seul débit d’air hygiénique

N Transport de l’énergie par l’air > limitations

• La capacité de l’air est plus faible que l’eau

• Génère des pertes de charge supplémentaires sur le réseau

• Génère une consommation accrue des ventilateurs

N Piloté par une vanne (2 ou 3 voies) commandée par thermostat ou

directement par vanne thermostatique déportée

1. filtre

2. batterie de préchauffage

3. batterie de refroidissement

4. humidificateur

5. batterie de postchauffage

6. gaine de pulsion

7. gaine d’extraction

air

vicié

air

neuf




Importance du régime de température

N Exemple : comparaison de l’encombrement d’un radiateur

N Régime 75/65/20 facteur 1

N Régime 50/30/20 facteur de correction de 3,7 !

Type 75/65/20 50/30/20

Hauteur x Longueur

Radiateur 500 W 21 600 x 450 600 x 1350

Radiateur 500 W 33 450 x 300 450 x 900

Radiateur 1.500 W 21 600 x 1200 > 900 x 3000

Radiateur 1.500 W 33 450 x 900 450 x 2550

Source / Bron : Radson




Etude de cas: rénovation d’une habitation unifamiliale

N Soit une chambre dans une maison existante

• La puissance de déperdition calculée est de 1.950 W

• Avec une chaudière existante sous régime 90/70 par -8C° extérieur

(facteur 0,8 pour dimensionnement du radiateur)

• Dimensions du radiateur existant sous allège : L = 1050 X h = 600 (type

22) en régime 90/70 (soit la dimension de la largeur sous allège…)

+/- 3.500 W disponibles

N Remplacement de la chaudière par une PAC

• Modification du régime de température : par exemple en 55/45,

• la puissance du radiateur chute à 1.400 W

La puissance du radiateur n’est donc plus suffisante (pour

respecter la norme…) !

Souvent les radiateurs sont légèrement surdimensionnés

dans les bâtiments existants




Etude de cas: rénovation d’une habitation unifamiliale

N Solutions envisageables

• J’isole la toiture et les murs, renforce l’étanchéité à l’air et installe un

groupe de ventilation à récupération de chaleur

La puissance de déperdition chute à 810 W

OU

• Je remplace les radiateurs existants, soit par de plus gros radiateurs, soit

par des ventilo-convecteurs

Le remplacement d’une chaudière par un système basse température avec

maintien des radiateurs n’est donc pertinent qu’à condition de procéder à

d’autres travaux d’amélioration de la performance énergétique !

Sinon, bien souvent, le remplacement des unités terminales s’impose…



RAPPELS THÉORIQUES




d’attention


N Confort thermique


RÉFLEXION GLOBALE




CONFORT THERMIQUE59

Température opérative

N On définit une température de confort ressentie (appelée aussi

"température opérative" ou "température résultante sèche") :

N T°opérative = (T°air + T°parois) / 2

pour autant que la vitesse de l'air ne dépasse pas 0,2 m/s.

Source / Bron : Guide Bâtiment Durable



CONFORT THERMIQUE60

Equilibrage

N Répartir le plus judicieusement possible les pressions et les débits dans un

réseau hydraulique

N Pour les réseaux chauffage, refroidissement et ECS

N En chauffage,

• baisse du confort due à une température insuffisante dans les zones mal

irriguées

• surchauffe dans les zones suralimentées

Source / Bron : Wikipedia



RAPPELS THÉORIQUES




d’attention


N Confort thermique


RÉFLEXION GLOBALE




AUTRES ASPECTS CONNEXES62

Adoucissement de l’eau

N Pour protéger les chauffe-eau, placement d'un adoucisseur si la dureté de

l'eau de distribution dépasse les 30°fH ou les 17°dH (souvent le cas à

Bruxelles)

N Placer l'adoucisseur sur le circuit qui alimente l'eau chaude uniquement

N Régler la dureté résiduelle entre 10 et 15 °fH ou 6 à 9 °dH

N Plus l'eau est chauffée, plus les dépôts de calcaire seront importants

• Si stockage d’ECS (accumulation), nécessité d’avoir une température de

stockage entre 55 et 60°C (risque de légionelles)

• Si préparation instantanée, il n’est pas nécessaire de produire l’ECS à

haute température

Source / Bron : www.induscabel.be Source / Bron : Solucalc (www. solucalc.com)



RAPPELS THÉORIQUES

RÉFLEXION GLOBALE

N Adéquation des systèmes aux besoins

N Concept global

N Mise en conformité

N Amélioration et optimisation




ADÉQUATION DES SYSTÈMES AUX BESOINS64

Le système choisi doit répondre aux besoins

N Quelle configuration/type de bâtiment/local ?

Occupation variable, inertie, volume, orientation, isolation

N Quelles sont les contraintes de chauffe ?

T° consigne, rapidité de chauffe, régime d’eau, ECS

La réponse à ces questions oriente le choix




Définir les besoins en chauffage et ECS

N Situation actuelle

N Situation projetée à terme

N Situation intermédiaire éventuelle

Le système actuel est-il conforme et fonctionnel ?




Mes besoins peuvent-ils être couverts par le même système ?

N Si oui, chauffage et ECS simultanés ?

N Si non, chauffage indépendant de l’ECS




Définir le système d’émission

N Configuration des locaux à chauffer

• Hauteur, volume, orientation

• Isolation

• Occupation, intermittence

• Renouvellement d’air important ?

Choix ?

N Chauffage rayonnant

N Chauffage convectif




Choix ?

N Conserve-t-on les émetteurs existants ?

N Sont-ils compatibles avec le concept envisagé (puissance,

température) ?




Définir le régime de température






RAPPELS THÉORIQUES

RÉFLEXION GLOBALE


N Concept global






CONCEPT GLOBAL70

Production centralisée / décentralisée

N Chauffage et ECS centralisé

Source / Bron : www.energieplus-lesite.be



CONCEPT GLOBAL71


N Chauffage et ECS centralisé (=une chaudière commune pour l’ensemble)

• Local technique (respect des normes) à créer s’il n’est pas existant

• Réseau de chauffage qui parcourt tout le bâtiment les trémies

existantes permettent-elles de créer un réseau

• Calorifugeage des tuyauteries

• Consommation électriques des circulateurs de chauffage et auxiliaires

• Bouclage ECS qui parcourt tout le bâtiment

• Calorifugeage du bouclage ECS

• Consommation électrique du circulateur ECS

• Ballon de stockage de grand volume (accumulation) ou échangeur

instantané de grande puissance (instantané)

• Gestion du comptage et de la facturation

• Contrat d’entretien unique



CONCEPT GLOBAL72


N Chauffage centralisé et ECS décentralisé (= une chaudière commune

chauffage et un boiler individuel par logement)

• Pas de bouclage sanitaire

• Permet de mettre la production près du puisage

• Décompte individuel sur l’ECS

• Difficulté de produire l’ECS avec du renouvelable



CONCEPT GLOBAL73


N Chauffage centralisé et ECS décentralisé (= une chaudière commune

chauffage et un boiler individuel par logement)

• Exemple : cas de logements avec chauffage centralisé et chauffe-eaux et

chauffe-bains pour l’ECS (systèmes A et B)

Que faire pour rénover l’ECS ?

• Systèmes étanches (Cheminée

commune – tubage ! Compatibilité

technique )

• Boiler électrique (coût de l’électricité)

• Boucle sanitaire (trémie technique +

distribution + comptage)

Source / Bron : https://www.centreantipoisons.be/



CONCEPT GLOBAL74


N Une chaudière individuelle par unité (mixte chauffage et ECS)

Avantages Inconvénients

Proximité des points de puisage Encombrement dans l’unité

Décompte individuel des charges Coût d’investissement plus élevé

Contrat de maintenance individuel Accès à la chaudière pour entretien

Contraintes techniques des conduits

CLV et types de chaudière

Puissance chaudière individuelle

(24kW – modulation 30% à 100%

donc fonctionne souvent en « tout ou

rien »)

Pas de gestion centralisée de la

regulation et des énergies

Plus de difficultés d’intégrer des

énergies renouvelables



RAPPELS THÉORIQUES

RÉFLEXION GLOBALE


N Concept global






MISE EN CONFORMITÉ76

Contrôle périodique ou diagnostic PEB chauffage

N Mesure de la teneur en CO dans l’ambiance du local où se trouve au moins

un chauffe-eau gaz ou une chaudière

N Dispositifs de sécurité fonctionnels ?

S’il y a un risque pour les personnes, le professionnel agréé

doit arrêter immédiatement la chaudière ou le chauffe-eau

(protocole d’injonction d’arrêt à partir du 01/01/2019)

N Non-conformité au niveau des exigences PEB chauffage

Mise en conformité nécessaire

• rendement minimum de l’installation

• comptage

• orifice de mesure

• calorifuge

• ventilation minimum

• …




Ventilation chaufferie

Conduites gaz

Tableau électrique




Sécurité incendie

N Contraintes RF

N Dispositif de coupure

N Détection gaz

La mise en conformité est un passage obligé et va également conditionner le

niveau d’action et d’urgence dans le processus de rénovation du bâtiment

Source / Bron : écorce



RAPPELS THÉORIQUES

RÉFLEXION GLOBALE


N Concept global






AMÉLIORATION ET OPTIMISATION80

Amélioration des installations

N Optimisation énergétique

N Amélioration de confort

Faire un audit énergétique ?




Chaudières

N Ma chaudière actuelle est-elle (suffisamment) performante ?

N Chaudière atmosphérique

aucune amélioration hormis son

remplacement

N Vétusté de l’installation d’un point

de vue réglementaire (rendement

de production minimal de 90%

depuis 2017)

N Réglage des brûleurs (entretien)

N Vérifier le bon dimensionnement

(anciennes chaudières

généralement surdimensionnées)

N Chaudière de chauffage à l’arrêt

en été ?




Chaudières

N Quel est l’état de la chaudière ? Quel est son âge ?

• Evaluer l’état mécanique (corrosion, fissures…)

• Y’a-t-il des pannes fréquentes ?

• La chaudière a-t-elle plus de 25 ans?

Si problèmes, envisager le remplacement et ne pas attendre

la rupture




Distribution

N La distribution est-elle optimale (longueurs/dans ou hors VP/zonage) ?

N Quel est l’état de la tuyauterie ?

N La conception hydraulique a-t-elle subi des modifications telles que l’ajout

de radiateurs, l’adaptation d’une circulation par thermosiphon en circulation

forcée ou le déplacement de la chaudière ?

N Est-il nécessaire d’alimenter l’ensemble des points de puisage en ECS et

conserver la boucle ECS ?




Distribution

N Distribution monotube robinet répartiteur

• Une partie du débit de l’installation rentre dans le radiateur via le robinetrépartiteur

• L’autre partie est bipassée directement sur le radiateur suivant

• 35 % du débit total passe par le radiateur au maximum

• Thermostatisable

• Evite la surchauffe

• Economie importante

Source/Bron : Giacomini

Source / Bron : Comap




Distribution

N Calorifuge

• Obligations PEB-chauffage

• Toujours isoler les boucles ECS

• Où cela est possible, à faire soi-même

N Circulateurs

• Installer des pompes à débit variable

• On peut conserver les circulateurs existants s’ils sont en bon état (surtout

sur des circuits à débit constant comme des batteries de chauffe) mais

vérifier la vitesse paramétrée




Régulation

N Quel système de régulation est actuellement en place ?

N Si pas de changement de chaudière

• vérifier la présence d’une régulation par thermostat d’ambiance

• vérifier la présence d’une horloge permettant l’arrêt du système en dehors

des périodes de demande de chaleur (été par exemple)

• placer une vanne 3 voies mélangeuse si la chaudière en est dépourvue et

maintenue à température constante

• prévoir un ralenti nocturne (même sur la chaudière) afin de ne pas la

maintenir en température inutilement

• mais être attentif à éviter les retours froids si la chaudière ne peut les

accepter (pas chaudière très basse température ou à condensation)

• vérifier la présence de vannes thermostatiques sur les radiateurs (compte

tenu de la présence éventuelle d’un thermostat d’ambiance)




Régulation

N Si changement de système de production

• La régulation en place est-elle adaptée au nouveau système ?

• La régulation est-elle compatible avec le nouveau système ?

• Le zonage est-il réalisé ? (obligations PEB chauffage)

• Vérifier la présence de vannes thermostatiques sur les radiateurs (compte

tenu de la présence éventuelle d’un thermostat d’ambiance)



RAPPELS THÉORIQUES

RÉFLEXION GLOBALE


N Chauffage <> Isolation

N Autres cas ?



CHAUFFAGE <> ISOLATION89

Je désire faire des travaux d’isolation et mon installation de chauffage etECS existante est toujours fonctionnelle et conforme

A quoi faut-il être attentif ?

N Les travaux d’isolation sont prioritaires

N Mon installation de chauffage et ECS peut être conservée

L’amélioration de l’enveloppe va conduire à une diminutiondu besoin et de la puissance > Il se peut que la chaudièreexistante soit (largement) surdimensionnée aprèsintervention sur l’enveloppe doit rester temporaire

Le remplacement de la chaudière dans un second tempspermettra de sélectionner un système correspondant mieuxaux besoins dans la situation projetée (avec consommationannuelle mesurée) et des économies d’énergiecomplémentaires

N Si des modification intérieures induisent le remplacement de certainsémetteurs de chaleur et tuyauteries de distribution éviter d’encrasserles nouveaux éléments si on conserve une partie de l’installation




Je dois remplacer ma chaudière et compte faire des travaux d’isolation

plus tard


N Production

• Quelle sera la puissance requise en situation projetée (chauffage/ECS) ?

• Sera-ce suffisant dans un premier temps, si tous les travaux relatifs à

l’enveloppe ne sont pas réalisés ?

• Si non, comment assurer le complément et quelles en seront les

conséquences (consommation, impact environnemental et confort) ?

Distinguons trois cas:

• Production centralisée (chauffage et ECS)

• Production décentralisée (chauffage et ECS)

• Production centralisée chauffage et

décentralisée ECS





plus tard (chauffage et ECS centralisée)


N Production

• Quelle sera la puissance requise en situation projetée (calcul de la charge

thermique selon la norme) ?

La puissance en situation projetée sera certainement

inférieure (ECS en semi-accumulation)

La « sous-puissance » sera d’autant plus grande que les

niveaux d’isolation initial et projeté sont écartés

Une chaudière dimensionnée sur cette puissance ne sera

certainement pas suffisante dans un premier temps pour

assurer le confort durant toute l’année







N Production

• Impact d’une sous-puissance ?

La demande de chaleur est maximale seulement quelques

jours sur l’année

Source / Bron : Viessmann







N Production

• Si le bâtiment dispose d’une chaufferie existante avec plusieurs

chaudières en cascade > en conserver une ?

• Si réutilisation d’une partie de l’installation existante

• Rinçage afin d’éliminer les dépôts et les additifs

éventuellement présents dans l’eau de l’installation

• Séparateur de boue à prévoir

• Découplage de la nouvelle chaudière et de l’ancienne

installation via un échangeur intermédiaire (diminution du

rendement temporairement mais on préserve la chaudière de

l’encrassement)

• Possibilité de prévoir une cascade de nouvelles chaudières permettant

d’étendre la gamme de modulation

• Permettra une redondance dans la situation projetée

• Surinvestissement nécessaire







N Distribution

• Mes conduites sont-elles/seront-elles dans ou en dehors du volume

chauffé ?

• Si elle est conservée, vérifier que le principe hydraulique est compatible

avec la nouvelle chaufferie pour minimiser la température de retour

• Si une rénovation des espaces est envisagée à termes, prévoir les

départs/retours au niveau du collecteur







N Emission

• Où sont situés mes corps de chauffe ?

• Seront-ils maintenus ?

• Sont-ils sur des parois qui seront isolées par l’intérieur dans le futur ?

• Un autre système émissif est-il prévu ?







N Emission

• Si on conserve les émetteurs

• On peut travailler dans un premier temps à haute température

(attention à la puissance) et diminuer la courbe de chauffe

après travaux

• Ne pas oublier l’équilibrage







N Emission

• Si on modifie les émetteurs

• Etre attentif aux parois qui seront isolées par l’intérieur dans le

futur

• Ne pas oublier l’équilibrage

• Si on prévoit un chauffage par le sol, isoler la dalle de sol et

modifier la distribution





plus tard (chauffage et ECS décentralisée)


N Production

• La production d’ECS instantanée sera dimensionnante dans la situation

projetée

• Il est peu probable qu’il y ait un inconfort au niveau du chauffage

• Attention à la compatibilité des cheminées dans l’ensemble des

appartements (appareils des types différents (B & C) interdits sur même

conduit)

• Remplacement des toutes les chaudières

• Installation chaudière type B (<10 kW)

• Installation de conduite commune (Type CLV) avec raccords en

attente







N Production

Source / Bron: De Dietrich Source / Bron: Shuntrenovatie.be







N Emission

• On peut travailler temporairement sur une courbe de chauffe plus élevée

• Attention que les chaudières modernes murales ne produisent

généralement pas de l’eau à 90°C !

• Vérifier le dimensionnement des émetteurs pour le travail à basse

température dans la situation projetée pour favoriser la condensation





plus tard (chauffage centralisée et ECS décentralisée)


N Production complètement centralisée

• L’installation de chauffage peut-elle produire également l’ECS ?

• Peut-on alimenter l’ensemble des logements via une boucle sanitaire

(accessibilité des trémies) ?

Permet d’envisager à termes une installation utilisant une

énergie renouvelable (solaire thermique)

Profiter de la réalisation de trémies pour le chauffage / ECS

pour intégrer des trémies pour la ventilation

N Production décentralisée

• Voir cas précédent avec la problématique des cheminées



AUTRES CAS102

Avez-vous d’autres cas à soumettre ?


CE QU’IL FAUT RETENIR DE L’EXPOSÉ103

N Pour pouvoir planifier une rénovation efficiente, il est nécessaire

d’avoir une bonne maîtrise de tous les aspects techniques et

réglementaires et de mener une réflexion d’ensemble


OUTILS104

Guide bâtiment durable

www.guidebatimentdurable.brussels

N Dossier | Concevoir une installation de chauffage efficace

N Dossier | Garantir l'efficience des installations de chauffage et ECS

(distribution et émission)

N Dossier | Optimiser la production et le stockage pour le chauffage et l'eau

chaude sanitaire

N Dossier | Assurer le confort thermique

N Dispositif | Pompe à chaleur

http://www.guidebatimentdurable.brussels/

https://www.guidebatimentdurable.brussels/fr/concevoir-une-installation-de-chauffage-efficace.html?IDC=22&IDD=14734

https://www.guidebatimentdurable.brussels/fr/garantir-l-efficience-des-installations-de-chauffage-et-ecs-distribution-et-emission.html?IDC=22&IDD=5444

https://www.guidebatimentdurable.brussels/fr/optimiser-la-production-et-le-stockage-pour-le-chauffage-et-l-eau-chaude-sanitaire.html?IDC=22&IDD=5938

https://www.guidebatimentdurable.brussels/fr/assurer-le-confort-thermique.html?IDC=117&IDD=4559

https://www.guidebatimentdurable.brussels/fr/pompe-a-chaleur.html?IDC=10379


OUTILS105

Sites internet

N Formations Bâtiment durable

https://environnement.brussels/thematiques/batiment/les-bonnes-pratiques-

pour-construire-et-renover/pour-vous-aider/formations-116

Une formation pour aller plus loin:

- Chauffage et eau chaude sanitaire: conception

N Guides RAGE

https://www.programmepacte.fr/catalogue

N Energie +

https://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=2

https://environnement.brussels/thematiques/batiment/les-bonnes-pratiques-pour-construire-et-renover/pour-vous-aider/formations-116

https://www.programmepacte.fr/catalogue

https://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=2


CONTACT

MERCI POUR VOTRE ATTENTION

106

Muriel BRANDT

Administratrice-déléguée et responsable projet

écorce sa

+ 32 4 226 91 60

[email protected]

mailto:[email protected]