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Compter l’énergie thermique

Principe

La mesure de l’énergie calorique nécessite le placement :

D’un compteur de passage d’eau chaude de manière à mesurer le débit. Ce débitmètre peut être « invasif » (il s’insère dans le circuit hydraulique), ou « non invasif » (à ultrason) qui ne nécessite pas de coupure du circuit hydraulique.

De deux sondes de température (au niveau du départ et du retour de la production de chaleur).

D’un intégrateur avec une connexion éventuelle vers une gestion technique centralisée (GTC).

Le placement d’un compteur d’énergie dans une installation existante n’est pas toujours aisé pour diverses raisons :

D’une part, l’interruption du système de chauffage pour insérer un compteur de passage ne peut, dans certains cas, se réaliser qu’en dehors de la période de chauffe.

Principe de comptage (source : MeterBuy).

Calcul de l’énergie

Le comptage de chaleur et/ou du froid ou la détermination de l’énergie calorifique se base sur la formule suivante :

Énergie = Volume [m³] x (T_aller – T_retour) [K] x K [kWh/(m³.K)]

Où :

K = coefficient d‘enthalpie (fonction de la température et de la pression du liquide caloporteur) (capacité thermique volumique).

Par exemple : pour une pression de 8 bars, une température d’eau de départ de t_départ = 70 °C et une température de retour de t_retour = 30 °C le coefficient K est de 1.1566 kWh/(m³K)

Composants d’un système de comptage d’énergie thermique

Débimètre d’eau

Les compteurs peuvent être de type « mécanique ». Simplement, une hélice tourne lorsqu’il y a un débit de passage. On retrouve principalement des compteurs :

> à hélice à axe horizontal ;

Hélice à axe horizontal.

> à hélice à axe vertical ;

Hélice à axe vertical.

Compteur à ultrason

Système ultrasonique.

Ce type de compteur fonctionne suivant le principe de la mesure aux ultrasons. Le débit est mesuré avec une très grande précision en comparant les temps de parcours des signaux à ultrasons dans le sens de l’écoulement et à contre-courant tout en tenant compte de la variabilité thermique. Pour les auditeurs (mesures ponctuelles), des compteurs de passage « non invasifs » permettent de mesurer les débits sans devoir « couper » les tuyaux. Néanmoins, ce genre d’appareil peut engendrer des erreurs de mesure assez importantes, si les sonotrodes sont mal couplées à la tuyauterie et/ou les caractéristiques de la tuyauterie sont inexactes (mauvais diamètre ou épaisseur de paroi, encrassement des parois internes, …).

Il est de plus, nécessaire de disposer, pour les compteurs ultrasoniques, de portion droite au niveau du circuit hydraulique sous peine de fausser l’acquisition du débit (perturbation de la mesure par des interférences dues aux coudes par exemple).

Sonde de température

Les sondes de température sont en général des PT100 ou PT500.

Calculateur-intégrateur (électronique de comptage)

Le calculateur-intégrateur de comptage permet, sur base des informations fournies par les débimètres (m³/h ou litre/s) et les sondes de température, de calculer les puissances (kW) et l’énergie thermiques (kWh).

Compteurs d’énergie thermique compacts

Des compteurs d’énergie compacts peuvent être utilisés afin d’assurer la répartition des charges dans un immeuble composé d’espaces locatifs de faible surface. Ces compteurs intègrent dans un même ensemble le débitmètre, les sondes de températures et le calculateur. Ils existent tant avec une technologie de mesure mécanique que par ultrasons.

Compteur statique à ultrasons.

Compteur compact.

Interfaçage avec une gestion technique centralisée

Ce type de compteur peut-être interfacé, via des réseaux de communication, à une Gestion Technique Centralisée (GTC) et ce afin d’exploiter les mesures à distance. L’interfaçage est réalisé suivant des protocoles connus comme :

M-Bus ;
Modbus ;
LON ;
BACnet ;
…

Norme et classes de précision

Les compteurs doivent impérativement répondre à la norme EN 1434-1 (classe de précision). Ils devront aussi avoir la conformité MID (Measuring Instruments Directive).

Un problème d’inconfort thermique ou lumineux ? N’hésitez pas à tester notre nouvel outil de diagnostic afin de trouver la solution à votre problématique.

Posted By : 25 Sep, 2007

Mesurer la consommation électrique

Les compteurs électriques mesurent l’énergie électrique consommée. À partir de cette valeur, on peut aussi évaluer la puissance moyenne sur une période de temps donnée. La puissance est simplement donnée en divisant l’énergie comptabilisée par la période de temps.

Par exemple 10 kWh consommés en 1/2 h équivalent à une puissance de 20 kW.

Les compteurs électromécaniques

On distingue les compteurs à courant alternatif monophasé ou triphasé et ceux à courant continu.

Dans les réseaux à courant alternatif monophasé ou triphasé usuels, on utilise le plus souvent les compteurs à induction. Un disque en aluminium mobile tourne sous l’influence de la tension et du courant qui circule. Un dispositif à frein magnétique fait que la vitesse de rotation est proportionnelle à la charge. Un compteur enregistre les révolutions du disque. La consommation est indiquée en kWh. Le nombre de tours de disque nécessaires pour mesurer 1 kWh est indiqué sur le compteur.

Compteur de passage pouvant être intégré sur l’alimentation d’un appareil.

Ces compteurs ont pour rôle essentiel la facturation des consommations, mais rien n’empêche de les utiliser comme compteur « divisionnaire » lorsqu’ils ne mesurent qu’une branche de l’installation électrique (ex : la cuisine) ou même qu’un seul équipement (ex : le lave-vaisselle, la chambre froide, …).

Certains disposent de plusieurs cadrans d’affichage, fonction du nombre de tarifs d’application. La commutation d’un tarif vers l’autre s’effectue par un signal codé émis par le distributeur.

Si l’on veut connaître le profil de consommation des équipements raccordés sur le compteur et établir un diagramme de charge de l’installation, il est nécessaire d’enregistrer le mouvement du disque mobile au moyen d’un lecteur optique que l’on fixe sur le compteur. Celui-ci émet un signal chaque fois que le repère noir du disque passe dans son champ de vision. Il transforme alors (soit directement, soit via un émetteur d’impulsion séparé) les signaux optiques en impulsions qui peuvent être enregistrées par un « data logger ».

De plus en plus, ces compteurs sont remplacés par des compteurs électroniques émettant directement des impulsions pouvant être comptabilisées par un « data logger ».

Pour la mesure de fortes intensités, le compteur est associé à un TI ou « Transformateur d’Intensité » : celui-ci réduit l’intensité réellement mesurée grâce à l’introduction d’un transformateur (par exemple, un TI 200/5A signifie une échelle de mesure pouvant atteindre 200 A alors que le courant réellement mesuré par l’appareil est au maximum de 5 Ampères).

Lecteur optique convertissant les rotations du disque d’un compteur électrique en impulsions.

Le calibre du compteur est déterminé par le courant maximal admissible. Plus précisément, deux valeurs vont caractériser le calibre. Par exemple, un calibre 20-60 A signifie que l’appareil est prévu pour un courant nominal de 20 A, mais qu’il peut « encaisser » des courants jusqu’à 60 A, avec une précision et un échauffement correct. Le rapport Imax/Inom (ici égal à 3) est appelé « facteur de charge ».

Les compteurs électroniques

Les compteurs électroniques mesurent le courant et la tension, et déterminent par un traitement interne l’énergie correspondante.

Ils sont en évolution permanente, offrant chaque jour des performances supplémentaires. Le principe de base consiste à favoriser la communication d’informations (grâce aux propriétés du traitement digital), afin de pratiquer une gestion de la charge efficace.

Schéma principe compteurs électroniques.

En particulier, on distingue :

Des sorties impulsionnelles pour transmettre à distance le niveau d’énergie consommé.
Un accès à ce type d’information par ligne téléphonique ou informatique.
La possibilité pour le distributeur de communiquer avec le compteur pour modifier le tarif, pour organiser le relevé des consommations à distance, …
La possibilité de mémoriser l’évolution des consommations (analyse de charge journalière pour déterminer le moment de la pointe quart-horaire, par exemple).
Le relevé de diverses fonctions : le courant maximal, la puissance réactive, la puissance instantanée, …
…

En fonction des informations reçues, un système de gestion de charges peut mettre en marche ou arrêter les contacteurs des chauffe-eau à accumulation, des machines à laver, des chauffages électriques, de l’éclairage public et d’autres récepteurs.
On notera également :

La possibilité de placer des compteurs divisionnaires dans les armoires électriques, permettant ainsi, à peu de frais, de suivre la consommation d’un appareil spécifique.

L’existence d’appareils de mesure qui viennent se placer entre le réseau et l’équipement consommateur (un peu comme une allonge), et qui permettent de mesurer la puissance instantanée et la consommation d’un équipement raccordé sur une prise 220 ou 380 Volts.

Idéal pour se décider à balancer enfin ce vieux frigo qui coûte trois fois plus qu’un neuf par sa seule consommation !

La mesure via une pince ampèremétrique

On peut mesurer la puissance par une mesure du courant dans un conducteur en insérant un ampèremètre dans le circuit ou à l’aide d’une pince ampèremétrique, et une mesure de la tension.

Dans un circuit alimenté en courant continu : P = U x I

Dans un circuit alternatif monophasé : P = I x U x cos j

(P = Puissance active [W], I = courant [A], U = tension [V], cos j = déphasage entre U et I, souvent indiqué sur la plaque signalétique de l’équipement)

Dans un réseau alternatif triphasé, la puissance absorbée s’exprime

Soit par P = 1,73 x I x U_l x cos j , où I est le courant mesuré au départ d’une ligne et U_lest la tension de ligne, mesurée entre deux lignes, soit 380 V,
Soit par P = 3 x I x U_ph x cos j , où I est le courant mesuré au départ d’une ligne et U_phest la tension de phase, mesurée entre une ligne et le neutre, soit 220 V.

Lorsque l’on mesure la consommation d’un seul équipement triphasé, la charge est en général équilibrée entre les trois lignes. Il suffit alors de mesurer le courant appelé par une ligne. Les autres phases auront un flux identique, seulement décalé de 120°. La puissance calculée ci-dessus à l’aide des mesures effectuées sur une seule phase est la puissance totale absorbée par le moteur.

Attention !

Lorsqu’on mesure avec une pince ampèremétrique, il faut bien prendre garde à ne mettre qu’un seul conducteur dans la pince.
Les tensions nominales de 220 V et 380 V sont souvent dépassées dans la pratique (… 230 … et … 400 … Volts).

Posted By : 25 Sep, 2007

Mesurer le débit d’eau

Mesurer le débit d'eau

Différentes technologies de compteur

Fonction de la pression et de la température

On distingue :

Des compteurs d’eau froide ou eau glacée : définis pour une plage de température de 0 – 30°C, pour une pression nominale de 10 bars.
Des compteurs d’eau chaude de chauffage ou d’eau chaude sanitaire : définis pour une plage de température de 0 – 90°C, pour une pression nominale de 16 bars.
Des compteurs d’eau chaude surchauffée ou surpressée : plage maximale de température de 0 – 200°C, pour des pressions nominales de 30 bars.

Fonction de la technique de mesurage

On distingue :

> Des compteurs volumétriques à piston	> Des compteurs de vitesse à turbine
(doc. Schlumberger).	(doc. Wateau).
> Des compteurs de vitesse de type Woltmann
(doc. Sappel).
> À hélice axiale	> À hélice suspendue

Fonction du calibre

Le calibre correspond à la plage de débit admis pour un diamètre intérieur de tubulures de raccordement donné.

Un compteur d’eau ne doit pas être choisi selon le diamètre de la conduite sur lequel il sera installé mais selon la plage des débits à mesurer. Il faut donc connaître :

le débit de pointe,
le débit permanent le plus probable,
le débit le plus faible.

On doit alors faire coïncider ces valeurs avec les différents débits du compteur tels que définis par le constructeur :

Débit minimal (Q1) : le débit le plus faible auquel le compteur d’eau fournit des indications qui satisfont aux exigences relatives aux erreurs maximales tolérées.
Débit de transition (Q2) : le débit de transition est la valeur de débit située entre les débits permanent et minimal et à laquelle l’étendue de débit est divisée en deux zones, la «zone supérieure» et la «zone inférieure».
Débit permanent (Q3) : le débit le plus élevé auquel le compteur d’eau fonctionne de façon satisfaisante dans des conditions normales d’utilisation, c’est-à-dire dans des conditions de débit constant ou intermittent.
Débit de surcharge (Q4) : le débit de surcharge est le débit le plus élevé auquel le compteur fonctionne de façon satisfaisante pendant une courte période de temps sans se détériorer.

Fonction de la qualité de l’appareil

En première approximation, on peut considérer qu’avec les compteurs du commerce réglementé par l’UE, l’erreur sur la mesure est de maximum +/- 5 % dans la «zone inférieure», c’est-à-dire entre Q1 et Q2, et de maximum +/- 2 % après Q2.

Le conseil européen a définit des valeurs délimitant l’étendue du débit d’eau :

Q3/Q1 ≥ 10
Q2/Q1 = 1,6
Q4/Q3 = 1,25

Dès lors, les compteurs seront de qualité si leur débit minimal (Q1) est très faible par rapport au débit permanent (Q3).

Le télé-relevé

Le télé-relevé utilise des compteurs à impulsion (une impulsion est générée pour X m³ consommés) ou à encodeur (lecture directe de l’index du compteur).

(doc. Sappel).

Il permet de connaître les consommations en temps réel et donc de détecter plus rapidement les fuites. Tout comme les compteurs individuels, il permet également une facturation au prorata des consommations mesurées de chaque entité du bâtiment.

Ce type de compteur est donc préconisé dans les gaines difficilement accessibles ou pour les opérations où un suivi assez fin est recherché (par exemple, suivi des consommations au niveau d’une cuisine ou d’une buanderie).

Cependant, ce type de compteur demande un investissement assez important non seulement au niveau des compteurs mais aussi lors du câblage de l’installation.

Si l’adjonction de cette fonction sur un compteur existant peut parfois être réalisée sur site, sans démontage, elle nécessite souvent un retour en usine.

L’emplacement

L’installation

Les compteurs se placent généralement sur une conduite horizontale. Toutefois, certains modèles peuvent également être positionnés verticalement, comme les compteurs volumétriques ou les compteurs Woltmann à hélice axiale.
Les compteurs ne doivent pas être placés au dessous d’équipements susceptibles de fuir (brides, vannes,…).
Ils doivent être protégés du gel.
Ils ne doivent pas être installés en point haut, à cause des phénomènes de dégazage.
L’emplacement doit permettre un entretien facile et un démontage aisé.
Chaque fois que cela est possible, on cherchera à installer les compteurs d’eau à l’extérieur de l’entité concernée (dans un local technique, dans un couloir, …) pour faciliter les interventions et les relevés.
Le sens de l’écoulement doit être respecté.
Une longueur droite minimum avant et après le compteur (voir fabricant) doit être respectée pour les compteurs à turbine ou à hélice. À défaut, les valeurs indiquées seront erronées.
Une alternative consiste à placer des stabilisateurs d’écoulement à nid d’abeilles ou à grille.

(doc. Schlumberger).

Avant le placement du compteur, il est utile de rincer abondamment l’installation pour en éliminer les particules solides qui pourraient abîmer l’appareil (utiliser un tube de remplacement à cet usage).
Lors de la mise en service, il faut éviter un remplissage brusque (lente ouverture de la vanne amont, puis lente ouverture de la vanne aval).

Les accessoires de pose

Un filtre en amont du compteur

Il est même obligatoire pour les compteurs à turbine ou à hélice de type Woltmann qui risquent une détérioration si cette précaution n’est pas prise. On peut placer un filtre droit ou un filtre incliné(dans ce dernier cas, il s’installe à contre-courant du sens de circulation de l’eau).

Des vannes d’isolement

Elles permettent une dépose pour réparation. Le tube de remplacement est dimensionné pour joindre ces 2 vannes. Le compteur peut aussi être installé en bypass.

Des cônes de réduction

ils sont utiles lorsque le diamètre de la canalisation est différent du diamètre du compteur.

Un robinet de vidange

Il se place près du compteur, entre les deux vannes d’isolement (sauf si l’on juge que la quantité d’eau correspondante est faible et qu’elle peut être recueillie sans dégâts).

On adjoindra également un clapet anti-retour en aval du compteur.

La maintenance

Il est utile de vérifier régulièrement l’état d’encrassement du filtre placé en amont du compteur.

Les compteurs d’eau ne requièrent aucun entretien particulier. Ils doivent toutefois faire l’objet d’une vérification annuelle.

Pour les compteurs à hélice de type Woltmann, un nettoyage des longueurs droites afin d’éliminer le dépôt de calcaire doit être prévu le cas échéant : les plaques de calcaire qui se détacheraient entraîneraient une détérioration de l’appareil. Un démontage et un étalonnage sont à prévoir tous les 5 ans, environ.

Les compteurs volumétriques sont faciles à démonter pour réparation ou nettoyage.

Après toute intervention sur les compteurs (démontage, nettoyage, réparation), il est impératif de procéder à un étalonnage.

Mesure du débit d’un circulateur

Si on dispose des courbes caractéristiques du circulateur installé, il est possible de déterminer son débit en fonctionnement en mesurant la différence de pression entre son aspiration et son refoulement. Celle-ci équivaut à la hauteur manométrique du circulateur.

Kit de mesure de pression d’aspiration et de refoulement d’un circulateur
(disponible chez les fabricants de circulateurs).

En reportant cette dernière sur la courbe caractéristique correspondant à la vitesse de rotation du circulateur, on peut lire le débit véhiculé.

Courbe caractéristique du circulateur testé :
pour une différence de pression de 7,4 mCE, le débit véhiculé est de 9,6 m³/h.

Source : « Capteurs et compteurs dans les bâtiments » – Costic – Pyc Édition.

Posted By : 25 Sep, 2007

Mesurer la consommation de fuel

Le suivi de la consommation de gaz naturel est relativement aisé puisque l’on dispose toujours d’un compteur volumétrique sur l’alimentation (encore faut-il effectuer des relevés périodiques). Le suivi d’une consommation de fuel est moins évident. Soit on se fie aux quantités livrées, soit il faut installer un appareil de mesure : jauge ou compteur.

Quantité livrée et niveau de cuve

La consommation annuelle de combustible fuel d’une chaufferie peut être estimée d’après les quantités livrées et la mesure du stock présent dans la cuve. Les stocks sont définis en mesurant le niveau de la cuve :

Consommation annuelle = stock au 1er janvier + somme des livraisons annuelles – stock au 31 décembre.

Mesure grâce à une latte graduée

On peut mesurer le niveau d’une cuve au moyen d’une latte graduée. On en déduit facilement la contenance du réservoir.

Pour les réservoirs à l’air libre :

Rectangulaires : le volume du stock est directement proportionnel au niveau.
Cylindriques : pour calculer la contenance en fonction du niveau mesuré, il est nécessaire de connaître le diamètre de la cuve et son volume total.
D’une autre forme : une mesure des dimensions exactes de la cuve permettra par calcul d’établir un rapport entre le volume contenu et le niveau.

Les réservoirs enterrés sont quant à eux toujours cylindriques. Il faudra au minimum connaître le diamètre de la cuve et sa contenance.

Méthode graphique

Des abaques ont été établis; on peut y lire, pour différents diamètres de cuve, la contenance en % de la capacité totale en fonction de la hauteur du combustible dans la cuve.

Exemple.

Dans une citerne de 10 000 l et de 2 m de diamètre le niveau de combustible est de 1,075 m. Le graphique montre que la contenance est de 55 % du volume total, soit 5 500 litres.

Méthode algébrique

Le tableau suivant indique, en fonction du rapport Hauteur/Diamètre (H/D), le pourcentage de la citerne encore remplie de mazout [en pourcentage du volume total].

H/D	0,05	0,10	0,15	0,20	0,25
% vol	1,87	5,20	9,41	14,24	19,55
H/D	0,30	0,35	0,40	0,45	0,50
% vol	25,23	31,19	37,35	43,64	50,00
H/D	0,55	0,60	0,65	0,70	0,75
% vol	56,36	62,65	68,81	74,77	80,45
H/D	0,80	0,85	0,90	0,95	1,00
% vol	85,76	90,59	94,80	98,13	100,00

Exemple.

En reprenant le même exemple, on voit que le rapport entre le niveau et le diamètre de la cuve (H/D) est de

H/D = 1,075/2 = 0.5375

pour H/D = 0.50 x V = 50 %
pour H/D = 0.55 x V = 56.36 %
pour H/D = 0.5375 x V = 50 + ( (56.36 – 50) / (0.55 – 0.5) * (0.5375 – 0.5) ) = 54.77 %

Le volume total « V » de la citerne étant de 10 000 litres, le stock encore disponible est de 10 000 litres x 54.77 % = 5 477 litres.

Programme de calcul

Calculs

Le programme accessible ici permet de calculer le volume contenu dans une cuve à mazout cylindrique (cuve enterrée) connaissant la quantité livrée et l’écart de graduation avant et après livraison.

Mesure grâce à une jauge

Le niveau de la cuve est généralement déterminé au moyen d’une jauge délivrant une mesure proportionnelle au niveau (% de la hauteur) ou parfois directement en litres.

Dans le cas de cuves cylindriques, il est préférable, pour faciliter l’exploitation des mesures, de choisir un appareil dont le signal transmis est proportionnel au volume et non pas à la hauteur de liquide; contrairement aux cuves parallélépipédiques, le niveau n’a pas de correspondance directe avec le volume.

Si l’appareil fournit une mesure de la hauteur du liquide, on emploiera une des méthodes décrites ci-avant pour connaître la contenance de la cuve.

Différents types de jauges

Mécanique : il existe quantité de modèles d’appareils qui se posent sur le réservoir même. Ce sont généralement des jauges mécaniques à flotteur.
Pneumatique ou électropneumatique : le principe de fonctionnement repose sur l’action d’une petite pompe qui crée une pression, permettant de repousser la colonne de combustible; cette pression donne une indication de la hauteur du liquide dans le réservoir.

Électronique : elle crée une capacité électrique qui augmente avec le niveau de liquide dans la citerne.

Précision de la méthode

Cette méthode de calcul des consommations fuel ne permet généralement pas de disposer d’une information précise. Dans le cas d’un suivi régulier (mensuel) des consommations, la règle graduée ou les indicateurs de niveau peuvent ne pas avoir une précision suffisante pour détecter de faibles variations. Dans le cas d’une estimation annuelle des consommations, celle-ci est cependant suffisante. De plus, certaines formes de cuve peuvent rendre la mesure impossible.

Coût d’une jauge

Le coût d’une jauge pneumatique est d’environ 100 € HTVA.

Comptage volumétrique

Généralement, les compteurs fuel sont des compteurs volumétriques à piston oscillant. Notons que certains compteurs sont munis d’un dispositif d’émission d’impulsions permettant une lecture à distance.

Compteurs fuel.

Emplacement du compteur fuel

Installation en aval de la pompe d’alimentation

Gicleurs.
Électrovanne.
Compteur.
Pompe.

Pour mesurer la consommation d’un brûleur, le compteur se place généralement en aval de la pompe et en amont de ou des électrovannes. À cet endroit (sur la « ligne du gicleur« ), le compteur ne comptabilise que le volume de fuel effectivement consommé, que l’alimentation du brûleur soit bitube ou monotube.
La pose du compteur sur la ligne du gicleur peut toutefois poser des problèmes, en particulier si le brûleur est compact. Par ailleurs, la pression en aval de la pompe pouvant atteindre 20 bar, ou plus, il faut choisir un compteur de pression nominale suffisante. Certains fabricants de brûleurs commercialisent un matériel de comptage qui s’adapte directement à leur matériel dans cette configuration. Il conviendra donc de les interroger.

Installation en amont de la pompe

Gicleurs.
Électrovanne.
Pompe.
Compteurs.

Lorsque la disposition du brûleur ne permet pas l’installation du compteur en aval de la pompe, une première solution consiste à installer deux compteurs « C1 » et « C2 », un sur l’aller, un sur le retour.
Cette disposition est également nécessaire pour les brûleurs modulants utilisant un gicleur à retour.

	Gicleurs. Électrovanne. Pompe. Compteurs.
Cas d’un gicleur à retour.

Dans ces deux cas, la consommation est donnée par la différence de mesure entre les deux compteurs.
Cette solution est à éviter car elle cumule les erreurs de mesure de deux compteurs. On lui préférera la solution suivante, par ailleurs, moins coûteuse.

	Gicleurs. Électrovanne. Pompe. Compteurs.
Avec un pot de circulation.

La conduite retour de la pompe vers la cuve est court-circuitée et bouclée sur un pot de circulation. Dans ce cas, un seul compteur suffit. De plus, celui-ci étant en amont de la pompe, les pressions qu’il subira seront moindres.

Plusieurs brûleurs raccordés la même cuve

Le comptage de la consommation totale de l’installation, c’est-à-dire de la consommation globale de l’ensemble des postes consommateurs, en l’occurrence de l’ensemble des brûleurs, à partir d’un seul compteur est souvent impossible. La présence d’une boucle de transfert impose l’installation de deux compteurs, l’un sur le retour et l’autre sur l’aller de la boucle ou mieux, en tenant compte des remarques faites ci-avant :

Pose du compteur fuel

L’installation d’un compteur fuel doit s’accompagner de la pose d’un filtre en amont de celui-ci, d’une soupape de sécurité s’il est raccordé sur la conduite retour et de vannes d’isolement pour faciliter son entretien. Le filtre doit être nettoyé au moins une fois par an.

Choix d’un compteur

Les compteurs de fuel sont choisis principalement d’après les caractéristiques suivantes :

Le débit permanent. Le débit de pointe et le débit le plus faible sont également à prendre en compte lorsque les conditions sont variables : brûleurs à plusieurs allures par exemple.
La pression maximale du fuel. Si le compteur est placé sur la ligne du gicleur, il doit pouvoir supporter des pressions importantes. Le niveau de pression en entrée de gicleur est fonction du débit. Les constructeurs proposent des compteurs dont la pression nominale est égale à 16, 25 ou 30 bars.

Précision d’un compteur fuel

Un compteur fuel a une marge d’erreur de moins de 1 %.

Prix d’un compteur fuel

Le coût d’un compteur fuel varie en fonction de sa taille. Pour les chaudières de 100 à 1 000 kW, le prix varie de 150 à 300 € HTVA.

Durée de fonctionnement du brûleur

Compteurs d’heures intégrées sur un brûleur 2 allures : 1 compteur par allure.

Une troisième solution pour estimer la consommation en fuel est de mesurer le temps de fonctionnement du brûleur au moyen d’un compteur horaire. Il suffit de multiplier le temps de fonctionnement par le débit du gicleur (« q_fuel). Celui peut être calculé à partir des données reprises sur l’attestation d’entretien obligatoire de la chaudière :

Évaluer

Pour en savoir plus sur l’interprétation de l’attestation d’entretien d’une chaudière fuel.

Cette méthode est possible pour les brûleurs 1 ou 2 allures (1 compteur par allure) mais impossible avec les brûleurs modulants.

En plus du compteur horaire, un compteur d’enclenchements du brûleur (ou de déclenchements) (compteur d’impulsions électromécaniques), permet de déceler des dysfonctionnements par l’observation de séquences d’enclenchements trop fréquentes.

Raccordement du compteur

Le raccordement du compteur doit s’effectuer directement aux bornes d’alimentation de l’électrovanne d’admission du combustible.

Les durées ainsi comptabilisées ne prendront pas en compte les périodes de préventilation. La durée mesurée sera alors l’image la plus exacte possible de la consommation en fuel.

Précision de mesure

L’usage de l’information délivrée par un compteur de temps de fonctionnement pour estimer la consommation d’un brûleur à une allure (voire deux), est sujet à caution pour les chaudières au fuel. Une mesure soigneuse du débit du brûleur doit être faite : la quantité de fuel effectivement consommée est mesurée sur une durée fixée, par lecture d’un vase gradué ou par pesée.

Cette précaution est indispensable car les caractéristiques de débit du gicleur fournies par les fabricants peuvent être fausses jusqu’à 20 %.

L’usure du gicleur peut également jouer un rôle dans la précision de la mesure à long terme. Cette erreur est cependant négligeable sur la durée de vie normale du gicleur.

Prix d’un compteur horaire

Le coût d’un compteur horaire est d’environ 30 € HTVA.

Récapitulatif

Méthode	Précision 0 = moyen, + = bon	Coût	Domaine d’application
Niveau de cuve (latte graduée ou jauge)	0	100 € (*)	suivi annuel des consommations
Comptage volumétrique	+	150 à 300 €	suivi mensuel des consommations
Compteur horaire	0/+ (**)	30 €	mesures ponctuelles et image des cycles de fonctionnement du brûleur

(*) jauge pneumatique; (**) l’obtention d’une faible marge d’erreur implique la mise en œuvre d’un protocole de mesure relativement lourd.

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Compter l’énergie thermique

Principe

Calcul de l’énergie

Composants d’un système de comptage d’énergie thermique

Débimètre d’eau

Compteur à ultrason

Sonde de température

Calculateur-intégrateur (électronique de comptage)

Compteurs d’énergie thermique compacts

Interfaçage avec une gestion technique centralisée

Norme et classes de précision

Mesurer la consommation électrique

Les compteurs électromécaniques

Les compteurs électroniques

La mesure via une pince ampèremétrique

Mesurer le débit d’eau

Différentes technologies de compteur

Fonction de la pression et de la température

Fonction de la technique de mesurage

Fonction du calibre

Fonction de la qualité de l’appareil

Le télé-relevé

L’emplacement

L’installation

Les accessoires de pose

Un filtre en amont du compteur

Des vannes d’isolement

Des cônes de réduction

Un robinet de vidange

La maintenance

Mesure du débit d’un circulateur

Mesurer la consommation de fuel

Quantité livrée et niveau de cuve

Mesure grâce à une latte graduée

Méthode graphique

Méthode algébrique

Programme de calcul

Mesure grâce à une jauge

Différents types de jauges

Précision de la méthode

Coût d’une jauge

Comptage volumétrique

Emplacement du compteur fuel

Installation en aval de la pompe d’alimentation

Installation en amont de la pompe

Plusieurs brûleurs raccordés la même cuve

Pose du compteur fuel

Choix d’un compteur

Précision d’un compteur fuel

Prix d’un compteur fuel

Durée de fonctionnement du brûleur

Raccordement du compteur

Précision de mesure

Prix d’un compteur horaire

Récapitulatif