Remplacer par un chauffage gaz ou fuel ?

Remplacer par un chauffage gaz ou fuel ?


La démarche

Études de cas

Dans le home du CPAS de Gembloux « la Charmille », des accumulateurs statiques sont présents. La température intérieure a été mesurée autour des 25°C, jour et nuit.

La consommation de chauffage, après déduction de l’eau chaude sanitaire, se monte à 646 500 [kWh/an] pour un budget total de l’ordre de 55 000 [€/an] et une surface chauffée de 3 500 m².

L’économie financière résultant du remplacement par une installation au gaz a été estimée à 32 000 [€/an] (attention, le coût du chauffage électrique est « gonflé » suite au fait que 53 % de la consommation se réalise en chauffage direct).

La réduction des émissions de CO2 serait de 28 % (alors que Kyoto en demande 7 seulement !)

Une installation de chauffage au gaz serait amortie dans un délai de 3 à 5 ans, suivant le coût des travaux.

La décision de remplacement vient d’être prise.

Les calculs réalisés pour préparer cette décision ont suivi la logique ci-dessous.

Déduire la consommation liée à la production d’eau chaude sanitaire

Si la facture comprend le chauffage électrique des ballons d’eau chaude, il faut retirer leur consommation de la consommation totale.

Une technique consiste à reprendre les consommations durant les mois d’été et d’extrapoler pour l’ensemble de l’année. On peut aussi estimer la quantité d’eau chaude sanitaire consommée à 60° :

X [m³/an] x 1,16 [kWh/m³.K] x (60 – 10) [K] = … [kWh/an]

Déduire les pertes par les ballons

Il est possible d’estimer les pertes d’énergie par les ballons de stockage.

Calculs

Pour évaluer les pertes des ballons de stockage.

Analyser la consommation de chauffage existante

consommation de chauffage = consommation totale – production d’eau chaude – pertes des ballons

Cette consommation est évaluée en kWh/an.

Remarque.

Nous avons supposé ici que la consommation était réalisée sur le tarif « exclusif nuit ». Si des résistances complémentaires sont enclenchées en relance de jour, il faut pouvoir en estimer l’importance, ce qui n’est pas aisé puisque les consommations peuvent être mélangées aux autres consommations électriques du bâtiment…

Dans le domaine domestique, une consommation moyenne de 4 000 kWh/an/ménage peut être prise en compte pour les consommations électroménagères. Mais pour le tertiaire ?

Sans doute, la meilleure méthode consiste-t-elle à multiplier le nombre de résistances d’appoint [kW] par le nombre d’heures [h] pour obtenir les [kWh] de chauffage complémentaires.

Normaliser la consommation en fonction d’une année type

Il ne faudrait pas que la décision d’investissement repose sur des chiffres de consommation d’une année particulièrement chaude ou froide. Il faut ramener la consommation à celle d’une année type moyenne.

La « règle de 3 » sera appliquée :

consom. moyenne = consom. année X x (Degrés-jours année moyenne / Degrés-jours année X)

Évaluer la demande thermique du bâtiment

La demande thermique est exprimée par :

demande = consommation moyenne x rendement de l’installation électrique

Pour le rendement d’un chauffage électrique, on peut prendre les valeurs moyennes de :

  • 100 % pour du chauffage direct,
  • 90 % pour du chauffage à accumulation dynamique,
  • 80 % pour du chauffage à accumulation statique ou du chauffage électrique dans le sol.

À noter que l’on se situe du côté de la sécurité dans l’évaluation, car les rendements réels sont probablement 5 % à 10 % plus bas.

Remarque.

Si le fonctionnement actuel de l’installation génère de la surchauffe, la demande réelle du bâtiment peut être diminuée. On la diminuera de 7 % par degré de surchauffe moyenne journalière.

Attention, c’est une moyenne jour-nuit et non une surchauffe de pointe à 10h00 du matin.

Évaluer la consommation future du bâtiment

La consommation future est déduite de :

consommation = demande / rendement de l’installation au combustible

Une installation de chauffage au gaz ou au fuel moderne présente un rendement global annuel de 80 %, voire 85 % avec une chaudière gaz à condensation.

En divisant par 10 cette nouvelle consommation en kWh (c’est le pouvoir calorifique des combustibles), on obtient en première approximation le nombre de m³ de gaz ou de litres de mazout.

Études de cas

Il ya a quelques années le chauffage électrique du Centre d’Accueil de Bouge a été remplacé par une installation de chauffage par combustible.

Leur passer un coup de fil pour discuter de leur expérience ? (081 21 97 57).

Améliorer la régulation du chauffage électrique

Remplacer le thermostat d’ambiance

Si la température intérieure a tendance à osciller (période de chaud et froid), c’est probablement parce que le thermostat est du type « tout ou rien ». On le remplacera avantageusement par un régulateur électronique équipé d’un différentiel très faible et travaillant par régulation proportionnelle (= il commence à diminuer l’intensité du chauffage à partir du moment où la température d’ambiance se rapproche de la consigne).

Il faut vérifier la position du thermostat qui n’est peut-être pas fidèle des besoins réels du local.

Concevoir

Pour plus d’informations sur les thermostats électroniques et leur emplacement.

Vérifier la gestion des batteries de chauffes terminales

Dans les bâtiments récents, vu l’isolation renforcée, les puissances de chauffage sont faibles. Pour limiter les coûts d’investissement, on est alors tenté d’installer un appoint électrique sur les unités terminales (bouches d’air, ventilo-convecteurs, …). Le courant utilisé étant forcément du courant de jour, il est très utile de vérifier la qualité de la régulation du chauffage des résistances :

  • point de consigne du thermostat,
  • gestion du niveau de préchauffe éventuelle, préchauffe commune à l’ensemble du réseau,
  • besoin de mettre en place d’une telle préchauffe par une batterie classique alimentée à l’eau chaude,
  • destruction d’énergie entre deux unités distinctes (chauffage de l’air de ventilation par la résistance de bouche et refroidissement du local par le plafond froid, par exemple)

Améliorer le régulateur de charge

Placer un régulateur de charge automatique en fonction de la température extérieure

Si vous disposez d’un régulateur manuel, vous ne pouvez demander que 3 niveaux de charge à votre appareil (bouton à 3 positions). Vu les incertitudes du climat de nos régions, par précaution, la position 3 risque d’être trop souvent adoptée, entraînant soit des surchauffes du local par pertes statiques, soit une prolongation de la durée de chauffe la nuit, sans utilité.

Le placement d’un régulateur de charge automatique en fonction de l’évolution de la température extérieure est très rentable : il mesure la température de la nuit et définit un niveau de charge (= une température de chauffage des noyaux) proportionnellement au froid mesuré.

Améliorer le réglage des paramètres de chauffe

D’expérience, les installateurs règlent les appareils de telle sorte que jamais leur client ne puissent se plaindre d’avoir froid. Autrement dit, ils favorisent une charge élevée. Il est donc utile de revoir les paramètres de cette régulation de telle sorte que, idéalement, « l’appareil soit froid en fin de journée ». Tout particulièrement si le bâtiment n’est plus occupé en fin de journée. Quitte à jouer de temps à autre avec la résistance directe d’appoint, si une réunion est programmée un soir…

En pratique, les réglages de base qui dépendent de la situation/orientation du bâtiment, des heures de libération de charge, etc… ont été faits par votre installateur. Vous disposez néanmoins du bouton de réglage « E2 », réglage dit « du début de charge ». C’est la température extérieure qui entraîne l’enclenchement de la charge la nuit. Le réglage-standard est « E2 = température de confort – 2°C ». Autrement dit, la charge s’enclenche s’il fait moins de 18° la nuit à l’extérieur ! c’est généralement trop élevé.

En cas d’excès de charge (pendant l’entre-saison, par exemple), corrigez le réglage E2 en le diminuant de 2°C.

En cas de charge insuffisante au contraire, corrigez le réglage E2 en l’augmentant de 2°C.
Il y a lieu de remarquer qu’une modification du réglage E2 n’aura un effet que le lendemain.

Mais bien d’autres paramètres sont réglables, comme E1 la température extérieure qui entraîne le niveau de charge maximal ou E4 le niveau de charge résiduel en fin de période (souvent trop élevé dans les accumulateurs en fonctionnement trihoraire). Le régulateur de charge est muni d’un dispositif sur lequel les multiples fonctions du régulateur sont affichables en permanence c.-à-d. que toutes les informations importantes peuvent être consultées, sans modifier la régulation.
Deux solutions :

  • Soit vous plongez dans l’interprétation des paramètres (pas évident au début…) et vous les modifiez (afin d’éviter les erreurs de réglage, nous vous conseillons de ne pratiquer des corrections que par petits pas).

Concevoir

Pour accéder à la signification des indications et des logiques de réglage.
  • Soit vous notez un maximum d’informations sur le fonctionnement (telle température ressentie en surface de l’appareil, à telle heure, avec telle température extérieure, avec tel ensoleillement), et vous contactez votre électricien pour qu’il optimalise les réglages.

Vérifier que l’appareil n’est pas en chauffage direct permanent

Les accumulateurs dynamiques peuvent être munis d’une résistance d’appoint qui fonctionne en direct.

En cas d’insuffisance de charge, il suffit d’enclencher l’interrupteur se trouvant sur le thermostat pour faire fonctionner la résistance d’appoint. La lampe témoin sur le thermostat indique que la résistance d’appoint est enclenchée. Le thermostat maintiendra dans ce cas la température au niveau voulu. Mais il ne faut laisser l’interrupteur de la résistance d’appoint enclenché qu’en cas de nécessité : l’électricité au tarif jour est plus chère qu’en tarif nuit.
Remarques.

  • Une sécurité en série avec la résistance d’appoint en bloquera le fonctionnement si l’accumulateur dispose encore d’une charge suffisante.
  • En tarification hors pointes les accumulateurs ne disposent pas de résistances d’appoint.

Bénéficier de la relance de jour

Si les appareils sont sous-dimensionnés, dans certains cas, une puissance complémentaire peut être mise à disposition pendant la journée (1 heure de relance diurne).

La puissance mise à disposition pour le chauffage est fournie par le distributeur d’électricité, grâce à un récepteur de télécommande centralisé.

Le distributeur peut vous informer à ce sujet.