Outil d'aide à la décision en efficacité énergétique des bâtiments du secteur tertiaire. Réalisé par Architecture et Climat, Faculté d'architecture, d'ingénierie architecturale, d'urbanisme (LOCI), site de Louvain-la-Neuve, Université catholique de Louvain, Belgique avec le soutien de la Wallonie.
Principe de fonctionnement Les capteurs solaires transforment le rayonnement solaire en chaleur grâce à un absorbeur (un corps noir caractérisé par des propriétés d’absorption très élevées et d’émissivité très basse). L’absorbeur transfère la chaleur à un fluide caloporteur (généralement de l’eau glycolée) circulant au travers de chacun des capteurs. Lorsque la différence de température entre … Lire la suite
La comptabilité énergétique est essentielle au contrôle du bon fonctionnement de l’installation solaire et permettra rapidement d’identifier une dérive de l’installation due à un mauvais réglage ou une défaillance d’un composant. Elle nécessite cependant la pose d’un équipement spécifique et adéquat: Les thermomètres à l’aller et au retour des capteurs Très simples et peu coûteux, … Lire la suite
Le cahier des charges d’une installation solaire peut se concevoir selon deux approches différentes. Sur base des résultats de l’étude de faisabilité, le bureau d’études choisi par le maître de l’ouvrage peut soit : Définir un objectif de production de l’installation et des exigences de base auxquelles le système et certains composants doivent satisfaire. A charge … Lire la suite
La GRS est un contrat qui traduit la volonté du fabricant/fournisseur de ne pas se limiter à la simple fourniture de composants, mais de garantir également la production énergétique annuelle de l’installation solaire. Par la GRS, le fabricant et/ou le fournisseur du système, l’installateur, l’exploitant et le bureau d’études en charge du projet deviennent solidairement … Lire la suite
Piscine solaire de Louvain La Neuve. Actuellement, on peut aisément compter sur une durée de vie de 25 ans. L’audit de l’installation de la piscine du Blocry (capteur plans vitrés atmosphériques) à Louvain La Neuve a montré qu’après 20 ans l’installation présentait des performances de près de 90 % par rapport aux prestations initiales. Il va de … Lire la suite
C’est le rapport « volume de stockage / surface de capteur » qui détermine le fonctionnement optimal de l’ensemble du système et la fraction solaire atteinte, donc le bon dimensionnement de la proposition par rapport aux besoins couverts par le solaire (fraction solaire). Différentes approches de dimensionnement sont possibles : sur base de la fraction solaire souhaitée … Lire la suite
Le coût d’une installation Le graphe qui suit donne une estimation du coût d’une installation solaire par mètre carré de capteurs. Le coût varie forcément en fonction de la taille de l’installation (plus le système est grand, plus le prix par m² de capteur est réduit). À titre d’information, on peut estimer les coûts (hors … Lire la suite
Choix du type de capteurs Le choix le plus courant pour la production d’eau chaude sanitaire est celui de capteurs plans vitrés. Bien que moins performants que certains de leurs homologues « tubes sous vide », ils sont moins chers et présentent généralement une garantie plus longue (10 ans). Néanmoins, ils nécessitent parfois une superficie plus grande … Lire la suite
Une orientation et une inclinaison optimales ? Les capteurs seront idéalement orientés sud avec une inclinaison entre 30 et 55° par rapport à l’horizontale. La hauteur du soleil variant au fil des jours et des saisons, l’inclinaison idéale dépendra du cas de figure envisagé : 35° est l’inclinaison qui permet de maximiser les gains solaires annuels. Elle … Lire la suite
La décision d’installer un chauffe-eau solaire part toujours de l’identification des besoins, en particulier la consommation d’eau chaude de l’établissement. Avant toute chose, il faut donc se poser la question de l’usage que l’on a de l’eau chaude sanitaire : A-t-on réellement besoin d’ECS ? Quand en a-t-on besoin? Quel est le profil de ces … Lire la suite
Se poser les bonnes questions ! En tant que concepteur, voici les principales questions à se poser : Quel est le besoin d’eau chaude sanitaire ? Comment s’intégrerait l’installation dans la configuration du bâtiment ? Quelles sont les surfaces qui pourraient être valorisées par la pose de capteurs solaires ? Ces surfaces sont-elles capables d’accueillir des … Lire la suite
Rendement d’un capteur solaire Le rendement d’un capteur est le rapport entre la chaleur utile (Q3) transmise au fluide et le rayonnement solaire incident (E0) : n = Q3 / E0 [-] Cette chaleur utile Q3 est définie par le bilan des apports solaires utiles et des pertes thermiques : Q3 = E0 – E1 – … Lire la suite
Les pompes in-line et les circulateurs à rotor noyé Dans les installations de chauffage, on peut retrouver 2 types de circulateurs : Les circulateurs à rotor noyé se retrouvent dans toutes les installations. Ils sont montés directement sur la tuyauterie. Le moteur est, en partie, directement refroidi par l’eau de l’installation. Ils sont sans entretien et de … Lire la suite
Principe de la chaudière à condensation : le retour de circuit de chauffage à basse température amène les fumées de combustion en dessous du point de rosée au sein de l’échangeur, une partie plus ou moins importante de l’eau contenue dans les fumées condense. Principe de la condensation dans les chaudières Pouvoir calorifique inférieur (PCI) et … Lire la suite
On parle de « chaudière traditionnelle » en opposition aux « chaudières à condensation« . Les « chaudières traditionnelles » sont conçues et exploitées de manière à éviter la condensation des fumées. La chaleur latente de celles-ci n’étant pas récupérée, les « chaudières traditionnelles » auront toujours un moins bon rendement que les « chaudières à condensation ». Chaudières gaz ou fuel à brûleur pulsé … Lire la suite
Le technicien améliore sans cesse la performance, et l’usager augmente sans cesse les besoins… Les stratégies de réduction des besoins en eau chaude sanitaire évoluent grâce aux innovations technologiques et aux réglementations récentes. Des systèmes tels que les récupérateurs de chaleur des eaux usées ou les chauffe-eau thermodynamiques offrent désormais des solutions efficaces pour réduire … Lire la suite
Renforcer l’isolation du ballon de stockage Autrefois, comme mesure d’économie d’énergie, on aurait proposé de diminuer la température de l’eau pour limiter les pertes de tout le réseau. Passer de 60°C à 45°C permet de diminuer les pertes de l’ordre de 30 %. De plus, avec des températures d’eau inférieures à 60°C, les risques d’entartrage et … Lire la suite
Installation centralisée ou décentralisée ? La centralisation possède des avantages certains, … En effet, regrouper la préparation d’eau chaude dans une seule chaufferie permet : Un coût d’installation inférieur à la somme des coûts des installations individuelles qu’elle remplace. Un encombrement plus faible (voire une nuisance acoustique plus faible dans certains cas). Une meilleure fiabilité et durée … Lire la suite
Introduction La légionellose est une infection pulmonaire grave causée par la bactérie Legionella pneumophila. Elle se contracte principalement par inhalation d’aérosols d’eau contaminée, notamment lors de l’utilisation de douches ou de bains à remous. La prévention repose sur une gestion rigoureuse des installations d’eau chaude sanitaire, en respectant des températures adéquates et en assurant une … Lire la suite
Caractéristiques de puisage des appareils Dans les établissements industriels (source : Recknagel). – Débit Température d’eau [°C] Énergie consommée par utilisation [kWh] – Débit [l/mn] Durée [min] Par utilisation [l] Lavabo individuel 10 3 30 35 0,9 Lavabo-auge collectif – – – – – – à robinet 5 à 10 3 15 à 30 35 0,5 à … Lire la suite
Fonctionnement Le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur est le même que celui de la machine frigorifique mais l’application travaille en sens inverse. L’objectif consiste à extraire la chaleur gratuite d’un milieu extérieur : l’eau d’une rivière, l’air extérieur, l’eau d’une nappe souterraine, … (on parle de « source froide »). Physiquement, l’air extérieur à 0°C contient … Lire la suite
Quelques ratios de consommation Le point de départ consiste sans doute à évaluer les m³ d’eau chaude sanitaire consommés. Il est extrêmement variable d’une institution à l’autre. Dans la littérature spécialisée, on retrouve soit des ratios moyens par bâtiments types (bureaux, hôpitaux, …) soit des débits tirés des points de puisage que l’on peut additionner … Lire la suite
Choix de la source de chaleur Le préparateur instantané a pour qualité essentielle d’assurer de l’eau chaude sanitaire en quantité voulue à n’importe quel moment de la journée. Source de la chaleur Un préparateur électrique est très difficilement réalisable, vu l’importance de la puissance nécessaire (un préparateur 12 litres/minute requiert une puissance de 24 kW, soit une … Lire la suite
Introduction La robinetterie joue un rôle essentiel dans la gestion de l’eau chaude sanitaire en influençant directement la consommation d’eau et d’énergie. En fonction des technologies utilisées, elle peut contribuer à une utilisation plus efficace et durable de l’eau dans les bâtiments résidentiels, tertiaires et industriels. Cet article présente les différents types de robinetterie disponibles, … Lire la suite
Critères de choix communs Épaisseur d’isolation des parois Les constructeurs proposent généralement des épaisseurs de 5, 8 ou 10 cm. Lors de l’acquisition d’un nouveau ballon, nous recommandons sans hésiter une isolation de 10 cm. Passer de 5 à 10 cm est amorti généralement en 3 ans. L’investisseur est donc récompensé dès la 4ème année. Pouquoi s’en … Lire la suite
Choix de la technologie Avant toute installation du préparateur d’eau chaude sanitaire au gaz On devra s’assurer : que le local dans lequel doit être installé le générateur est conforme à la réglementation, qu’il est suffisamment ventilé si ce n’est pas un appareil à ventouse, et à l’abri du gel, que le conduit de fumée … Lire la suite
Technologies Un échangeur instantané à plaques est, par définition, un préparateur d’eau chaude sans capacité de stockage. C’est l’eau du réseau de chauffage (en provenance de la chaudière) qui chauffe l’eau sanitaire dans un serpentin tubulaire, au moment des besoins. Les capacités de chauffage sont fabuleuses… pour autant que la chaudière suive ! Exemple. Pour un … Lire la suite
Contrôles Pendant la première année de service Lors de la mise en service, on vérifiera la fonction de commutation du thermostat. Même si le réglage d’origine est de 60°C, on vérifiera la température. On déterminera en outre la température désirée avec l’utilisateur. La température peut se mesurer d’une part sur le thermomètre du boiler (s’il … Lire la suite
Disponibilité Accès à des locaux sanitaires L’arrêté royal du 10 octobre 2012 fixant les exigences de base générales auxquelles les lieux de travail doivent répondre précise dans ses articles 51 et suivants, les différents équipements sanitaires qui doivent être mis à disposition par l’employeur. En particulier, il précise les obligations de placement de douches avec … Lire la suite
Technologie du préparateur électrique En pratique, l’échangeur instantané électrique ne se rencontre pas (ou rarement) dans le secteur tertiaire. La puissance qu’il requiert est en effet trop importante. Exemple. Imaginons un préparateur instantané électrique alimentant 3 douches. Il se peut que les 3 douches fonctionnent simultanément. Le préparateur devra dès lors fournir 3 x 10 litres/min à 45°. Ces … Lire la suite
Choix de la qualité On peut intégrer la qualité comme facteur d’économie dans la mesure où les problèmes de fuite ou de dysfonctionnement s’en trouvent minimisés. Et vu le coût moyen de 5 € du m³ d’eau chaude, le surcoût de la qualité est rapidement amorti. « Il faut être riche pour acheter bon marché », disait ma … Lire la suite
Estimer le rendement global saisonnier Ce rendement est difficile à évaluer. Beaucoup de facteurs interviennent et les hypothèses d’exploitation modifient fortement le bilan. Prenons l’exemple simple d’un ballon électrique de 1 000 litres : son rendement est performant… si le puisage est de 850 litres chaque jour, son rendement est catastrophique … si le ballon alimente … Lire la suite
Objectif : un ordre de grandeur réaliste La difficulté de l’évaluation pour un bâtiment neuf Idéalement, l’installation se dimensionne se base sur le profil de puisage (quantité d’eau puisée en fonction du moment de la journée) le plus critique. Or la constitution de ce profil de puisage n’est pas évidente dans un bâtiment neuf puisque l’on … Lire la suite
On trouvera ci-dessous le développement d’une méthode de calcul extraite du « guide au dimensionnement des appareils de production d’eau chaude sanitaire » publiée par l’Institut de Conseils et d’Études en Développement Durable. Le document source est disponible ici. Calculs Si les besoins sont continus et que l’installation peut être décrite par un profil de puisage critique. … Lire la suite
Les pertes à vide ou pertes « fer » Une installation Haute tension dispose généralement de sa propre cabine de transformation, pour passer de 12 000 Volts à 400 Volts. Le transformateur présente cependant des pertes Des « pertes fer » : ce sont les pertes à vide de l’appareil, pertes qui subsistent en permanence quelle que soit la consommation réelle du bâtiment. On peut comparer … Lire la suite
Le principe Dans les installations domestiques, la régulation d’une installation de production d’eau chaude sanitaire combinée à l’installation de chauffage se base sur le principe de la « priorité sanitaire« . Lorsqu’il y a demande d’eau chaude sanitaire, la distribution de chauffage est mise en « stand by » et le ballon de stockage d’eau chaude est alimenté. Cette … Lire la suite
Conception du réseau Organisation générale du réseau Dès le départ du projet, il est utile de se poser quelques questions de base : L’apport d’eau chaude est-il nécessaire ? Par exemple, ne faut-il pas considérer comme superflu l’apport d’eau chaude aux lavabos des immeubles de bureaux ? La disposition des locaux sanitaires est-elle suffisamment concentrée (juxtaposition ou … Lire la suite
Stopper la circulation la nuit et le week-end La boucle de circulation est très consommatrice d’énergie puisqu’une température élevée y est maintenue en permanence. Interrompre cette circulation permet à l’eau de descendre de température et donc de diminuer les déperditions. Quel est le gain lié à la coupure ? Malgré qu’il faudra remettre la boucle en … Lire la suite
Éléments communs aux différentes technologies Un préparateur d’eau chaude à accumulation est un réservoir dans lequel l’eau froide est chauffée puis accumulée. Cette fonction « accumulatrice » lui permet de répondre rapidement à une demande importante. Les technologies se distinguent notamment en fonction du vecteur énergétique : gaz, électricité ou à eau chaude. Cuve résistantes à la corrosion … Lire la suite