1 Une évolution des exigences… Analyse cycle de vie ??? Performance énergétique globale (niveau...

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Une évolution des exigences…Analyse cycle de vie ???

Performance énergétique globale (niveau Ew)

Besoins nets en énergie normalisés (be)

Isolation globale (niveau K)

Valeurs U

Le niveau E, c'est quoi ?

2

Le point sur la future réglementation

DPEB

Décret PEB

http://nautilus.parlement-wallon.be/Archives/2006_2007/PARCHEMIN/560.pdf

?+ Formations

+ Outils 2010

A.G. exigences

A.G. calculs

A.G. procédures

3

Evolution des exigences… (1)

QT

QT

K

4

Evolution des exigences… (2)

QT

QV,in/exf

QV,dedic

QT

QV

,ded

ic

QV

,in

/exf

>Tsetpoint

Qi

Qnet

Qs

ηQs

ηQi

Ts

etp

oin

t

be

5

En

erg

ie p

rim

aire

Co

nso

mm

atio

n

fin

ale

d'é

ne

rgie

Evolution des exigences (3)

QT

QV,in/exf

QV,dedic

Stockage

QT

QV

,ded

ic

QV

,in

/exf

ProductionDistribution

Qem

QstorQdistr Qgen

>Tsetpoint

Qi

Qnet

Qs

ηQs

ηQi

Ts

etp

oin

t

Emission

Ew

6

Quels sont les critères à respecter?

Le niveau E doit être inférieur ou égal à 100

4

100

Ew

7

Quels sont les critères à respecter?

L’isolation thermique globale de la maison ne doit pas dépasser K45

2

45K

8

Echar ann prim en cons

Echar ann prim en cons,ref,w

Ew=

Le niveau Ew, c'est quoi ?

9

Le niveau Ew, c'est quoi ?

C'est le rapport entre la consommation caractéristique annuelle

d'énergie primaire du bâtiment [MJ] et

une valeur de référence pour la consommation caractéristique annuelle d'énergie primaire [MJ]

ref,consenprimannchar,w

consenprimanncharw E

E100E

10

Le niveau Ew, c'est quoi ?

D

C

E72

11

Le niveau Echar ann prim en cons, c'est quoi ?

12

1m

m,cogen,pm,pv,p

m,cool,pm,aux,p

m,water,pm,heat,p

consenprimannchar

EE

EE

EE

E

12

12

1m

m,cogen,pm,pv,p

m,cool,pm,aux,p

m,water,pm,heat,p

consenprimannchar

EE

EE

EE

E

Le niveau Echar ann prim en cons, c'est quoi ?Energie primaire pour le chauffage

Energie primaire pour l'eau chaudesanitaire

Energie primaire pour les auxiliaires

Energie primaire des systèmes photovoltaïques

Energie primaire des systèmes de cogénération

Energie primaire des systèmes de refroidissement

13

12

1m

m,cogen,pm,pv,p

m,cool,pm,aux,p

m,water,pm,heat,p

consenprimannchar

EE

EE

EE

E

Le niveau Echar ann prim en cons, c'est quoi ?

Somme sur 12 mois

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m,cool,excesscoolm,net,cool Q.pQ

Besoins nets pour le refroidissement ?

Probabilité conventionnelled'avoir un refroidissement actif

Gains calorifiquesexcédentaires par rapport à la température de consigne pour le refroidissement (23°C)

15

Probabilité d'avoir un refroidissement actif?

1,II

IImin,0maxp

thresh,overhmax,overh

thresh,overhoverhcool

Indicateur de surchauffe !

Pro

bab

ilité

d

'inst

alle

r un

ref

roid

isse

men

t ac

tif

p = 1

p = 0

I = 8000 Kh I = 17500 Kh

Indicateur de surchauffe

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Indicateur de surchauffe?

A retenir: l’indicateur de surchauffe :- est un rapport entre les gains et les pertes,

- dépend de l'inertie thermique du bâtiment.

17

Quels sont les critères à respecter?

L'indicateur de surchauffe doit être inférieur à 17500 Kh

5

17500

Indicateurde surchauffe

18

Résumé jusqu'ici (1)

Calcul normalisé (indépendant de l'utilisateur)

Somme sur 12 mois (pas dynamique)

Se base sur des notions connues: K, ± be

Besoins nets bruts finaux primaire

Intègre diverses installations

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Résumé jusqu’ici (2) PEB / EPB

Energie Ventilation

Surchauffe

20

+

Besoins de chauffage

Besoins d’ECS

Pertes systèmes chauffage et ECS

=

Pertes par les parois

Pertes par ventilation et

infiltration

Apports solaires

Apports internes

Besoins de chauffage

++ Refroidissement

actif (réel ou fictif)

Gains solaires ECS

Consommation d’énergie pour

transform./approv.

Consommation d’ENERGIE PRIMAIRE

=

+-

-

be Consommation d’énergie finale

+=

Ew

Umax et K

Consommation d’énergie finale

-

Résumé jusqu’ici (3)

21

En

erg

ie p

rim

aire

Co

nso

mm

atio

n

fin

ale

d'é

ne

rgie

Energie primaire pour le chauffage ?

Facteur de conversion- électricité = 2.5- électricité cogénération = 1.8- énergie fossile, biomasse = 1

22

m,heat,syst

m,net,heatm,gross,heat η

QQ

Besoins bruts pour le chauffage ?

Formule simplifiée (1 secteur, 1 système)

Besoins nets pour le chauffage

Rendement mensuel moyendu système de chauffage(distribution, émission, stockage)

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En

erg

ie p

rim

aire

Co

nso

mm

atio

n

fin

ale

d'é

ne

rgie

Besoins bruts pour le chauffage ?

Production

Qgen

StockageDistribution

QstorQdistr

EmissionQem

Le logiciel va affecter une valeur de rendement de production global

Bois et charbon : rendement de 82%

Gaz naturel, propane, LPG, Butane : rendement de 87%

Electricité : rendement de 85% à 96%, en fonction du type de convecteur électrique

Installation décentralisée

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Installation décentralisée Type de convecteur électrique :

1. Direct

1. Sans régulation électronique :rendement 90%

2. Avec régulation électronique : rendement 96%

2. A accumulation

1. Sans sonde extérieure : rendement 85%

2. Avec sonde extérieure : rendement 92%

3. A résistance électrique dans le mur, le plancher ou plafond :

rendement 87%

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Décomposons...

Installation centralisée :

global = global = production x production x distri. x distri. x émission x émission x régul. régul.

26

                                      Production de chaleur

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Formation Conseiller en Performance Energétique des Bâtiments

Rappel : chaudière à condensation

Principe : chaudière classique la chaleur récupérée = PCIchaudière à condensation : la chaleur récupérée = PCS

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Rappel : chaudière à condensation

Rendement :

Rem : courbe valable pour un taux d’excès d’air de 30%.

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Adaptation des circuits hydrauliques :

Pas ok… Ok !

Mais pas d’imposition réglementaire à ce niveau…

Rappel : chaudière à condensation

30

Rappel : rendement chaudière à 30% de charge

Essai normalisé :

C’est un bilan énergétique sur l’eau qui est réalisé, pour un fonctionnement intermittent du brûleur.

70 30

31

Formation Conseiller en Performance Energétique des Bâtiments

Ce rendement à 30% de charge, où le trouve-t-on ?

Rappel : rendement chaudière à 30% de charge

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Chaudière classique : rendement à 30% de charge.

Si la chaudière est maintenue en température en permanence : - 5%

Chaudière à condensation : rendement à 30% + bonus si T°eau est basse

Générateur d’air chaud : rendement à 30% de charge.

Chauffage électrique : rendement de production de 100 %

Remarque : si tous ces appareils sont installés en dehors du volume protégé : - 2%

Rendement de production de chaudière déterminé par le logiciel

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Formation Conseiller en Performance Energétique des Bâtiments

Chaudière à condensation : Bonus pour la basse température eau ?

Rendement = rend 30% + 0,003 (T°eau constructeur – T°eau projet)

Chauffage classique 90/70 Chauffage par le sol

T° entrée d’eau de chaudière ?T° nominale design = 70°C (valeur défaut logiciel)

T°eau projet = 6,4° + 0,63 x T° nom. designT° eau projet = 6,4° + 0,63 x 70°C = 50°C

T° nominale design = 45°C

T° eau projet = 6,4° + 0,63 x 45°C = 35°C

Si le constructeur a déterminé son rendement pour une entrée d’eau 50°C :Rendement chaudière = rend 30% + 0,003 (50° - 50°) == rend 30%

Rendement chaudière = rend 30% + 0,003 (50° - 35°) = rend 30% + 4,5%

Remarque : si régime 80/60 : rendement = rend 30% + 1,7 %

Exemple :

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80

85

90

95

100

105

80 85 90 95 100 105 110

rendement de production à charge partielle de 30%

niv

eau

E

Pour les unités d’habitation : il y a +/- 15 points E de différence entre la meilleure et la pire chaudière

Analyse de sensibilité sur plusieurs chaudières

chaud. gaz classique

chaud. gaz condensationt° retour = 70°C

chaud gaz condensationt° retour = 45°C

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Rappel

… de fumisterie !

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Débouché dans une zone en surpression statique

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Coude non-adapté dans le conduit d’évacuation

= condensations

au travers du mur…

38

Partie verticale ≥ 50 cm

en aval de la sortie de l’appareil ?

39

Appareil type C raccordé comme appareil type B avec sortie en façade

40

41

42

43

44

45

Exigences minimales sur les installations techniques :

Compatibilité chaudière-brûleur-cheminée

– Compatibilité physique (tirage correct, étanchéité, condensation)

– Régulation de l’extracteur de fumées et régulation du brûleur sont compatibles et ne détériorent pas les performances de la chaudière (rendement – émissions).

Réutilisation de brûleurs existants sur de nouvelles chaudières

– Dispositions transitoires.

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Distribution de chaleur

47

Rappels : isolation des conduits

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Exigences minimales sur l’isolation des conduits:

Toute tuyauterie doit être calorifugée.– Tuyau d’eau chaude de chauffage– Tuyau d’eau glacée – Tuyau d’eau chaude sanitaire– Conduit d’air chauffé ou refroidi

Respect d’un niveau d’isolation assez exigeant différents tableaux pour différentes situations et températures.

Exemple : tuyau de chauffage DN25 en cave : 41 mm d’épaisseur d’isolant.

Isolation des vannes et accessoires si > DN40 selon D 30.041 Exemple : pots de décantation, brides, …

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Exigences minimales sur l’isolation des conduits:

Lieux d’isolation :– Locaux techniques, chaufferies, …– Faux-plafonds, banquettes des ventilo-convecteurs, gaines techniques, …– Tuyauteries dans les locaux chauffés mais

soit desservant d'autres locaux que celui où elles passent soit desservant ce local et d'autres locaux que celui où

elles passent

Mais dans ces deux derniers cas, ce n’est que si la longueur des conduits est importante par rapport au local (calcul d’une longueur équivalente) et si la circulation n’est pas interrompue lorsque l’émetteur est annulé.

Philosophie = ne pas chauffer inutilement ou plus que nécessaire (surchauffe ) par les tuyaux nus !!

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Calorifuge des vannes: hier et aujourd’hui …

51

Calorifuge des vannes: demain

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Calorifuge des accessoires .

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Découpage d’une installation en zones Découpage d’une installation en zones

Philosophie :

Pouvoir interrompre spécifiquementdes zones différentes.

Par exemple, chaque logement d’un immeuble

Et permettre de les piloter au mieux !

On ne demande pas une régulation par logement,

Mais on doit pouvoir le réaliser !

Par exemple, on doit pouvoir mettre une horloge sur la vanne.

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Découpage d’un projet Découpage d’un projet

Zones de chauffage ?

Une zone regroupe des locaux contigus, en tenant compte de leur affectation, des besoins thermiques, des exigences de confort, des horaires et des régimes de fonctionnement.

Chaque zone = max 1.250 m2.

Remarque : dans les unités PEB Bureaux,

une zone = les locaux situés sur un même étage.

dans les unités PEB Immeuble d’appartements une zone = un logement

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Régulation

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Rappel : La vanne thermostatique Rappel : La vanne thermostatique 

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Rappel : La vanne thermostatique Rappel : La vanne thermostatique 

vanne thermostatique = régulation locale

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Formation Conseiller en Performance Energétique des Bâtiments

Rappel : La courbe de chauffe

La courbe de chauffe, via un régulateur dit "climatique", établit une

correspondance entre les besoins de chaleur et la température de l'eau de chauffage.

Le plus souvent, la grandeur la plus représentative des besoins est la température extérieure.

Mais plus le bâtiment est isolé, plus la température intérieure est le vrai témoin du besoin de chauffe (importance croissante des apports gratuits).

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Rappel : couper et optimiser la relance Rappel : couper et optimiser la relance

Il est toujours préférable : de couper une installation de chauffage en dehors des périodes

d’occupation. de ne pas maintenir la chaudière en température.

Un optimiseur permet en plus de redémarrer celle-ci « à la dernière minute » !

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Le logiciel augmente le rendement d’émission en fonction du type de régulation utilisée :

+ 2,3% s’il y a une régulation locale (vanne thermostatique, par ex.)

+ 2% s’il y une température d’eau variable (courbe de chauffe, par ex.)

Si les deux types de régulations sont présentes :

le logiciel augmente de 4,5 % le rendement de l’installation.

Installation centralisée –régulation

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Chaudière commune à plusieurs unités d’habitation individuelles .

Cas des immeubles à appartements multiple et installation collective de chauffage

Le logiciel demande si il y a un dispositif de comptage des frais de chauffage individuel à chaque unité PEB ?

Si oui, le rendement d’émission est multiplié par 0,95

Si non, le rendement d’ émission est multiplié par 0,85

L’impact du comptage individuel s’élève à 10 %

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Exigences sur la programmation de la régulation des locaux

Dispositifs de commande manuelle et de programmation automatique :

Les unités PEB :– Habitation individuelle,– Culture et divertissement, – Restaurants et cafés, – Commerce et Sport

• dont la superficie totale est inférieure à 400m², seront équipés (au minimum) d’un dispositif de commande manuelle et d’une programmation automatique de type programmateur par horloge.

=> L’horloge doit permettre la programmation d’un minimum de 7 jours.

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Exigences sur les installations techniques

Programmation automatique de type programmateur par optimiseur

Unités PEB – Résidentiel commun, – Bureaux et services, – Enseignement, – Culture et divertissement, – Restaurants et cafés, – Commerce,– Sport

• dont la superficie totale est supérieure ou égale à 400 m² => chaque zone doit être équipée d’un dispositif de commande manuelle et de programmation automatique de type optimiseur.

=> L’optimiseur doit permettre la programmation d’un minimum de 365 jours.

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Réalisation de la programmation de la régulation

grâce à 2 outils automatiques :horloge ou optimiseur

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Contenu

1. Chauffage

2. Eau chaude sanitaire

3. Refroidissement

4. Apport d’air neuf

5. Comptage de l’énergie

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Rappel : échangeur de chaleur

Pour tout système « double flux », avec débit nominal d’air neuf > 5000 m³/h et une durée annuelle de fonctionnement ≥ 2500 h, un récupérateur de chaleur sur l’air extrait est exigé pour préchauffer l’air neuf.

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Rappel : gestion du débit d’air en fonction de la demande

Gestion d'un système multizone double flux

Gestion d'un système unizone simple flux

+ variation de la vitesse du ventilateur en fonction d’un capteur de pression dans

la gaine, par exemple

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Exigences sur la gestion locale du débit :

Dans tout local qui, par son affectation, a une occupation humaine variable et qui est desservi par un débit nominal d’air neuf ≥ 5000 m³/h, la régulation permettra la gestion de ce débit en fonction de la présence effective des personnes.

Egalement , régulation possible sur sonde CO2 dans la reprise d’air, ou régulation en fonction du nombre

de places commandées dans un cinéma,

…

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Contenu

1. Chauffage

2. Eau chaude sanitaire

3. Refroidissement

4. Apport d’air neuf

5. Comptage de l’énergie

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Exigences sur les installations techniques

Comptage de la consommation des unités PEB

Comptage sur la production de chaleur

Comptage sur la production d’eau glacée

Comptage sur les pompes à chaleur

Comptage sur la distribution d’air (électricité consommée )

Comptage sur les panneaux solaires thermiques

Comptage de l’énergie

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Rappel : compteur d’énergie

L’énergie donnée à l’eau d’une chaudière est proportionnelle au débit d’eau chaude, proportionnelle à la différence de T° entre départ et

retour.

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Exemples de comptage sur la production de chaleur

Exemple1 : 2 chaudières en chaufferie mais une installation !

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Exemples de comptage sur la production de chaleur

Exemple2 : 3 chaudières en chaufferie mais 2 installations !

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